Ageing is defined as the process of maturing or growing old. It is usually accompanied with decreasing physiological vigor and increasing mortality with age. Ageing is considered to be determined by environmental factors or genetic factors under complicated regulations. However, recently it has been reported that single gene mutations extended life span dramatically in many organisms, suggesting that the ageing process is subject to regulation.
In the present study, in order to find the genetic pathways and molecular mechanisms of ageing, high-throughput genetic screen was carried out in the fruit fly, Drosophila melanogaster using hs-GAL4 or tet-on-GAL4/UAS system. By hs-GAL4 driver 29,790 EP lines were screened, and 344 lines were seleted. The selected lines were retested by tet-on-gal4 driver and finally 41 EP insertion lines that showed increased mean life span were confirmed. We examined the genome sequences flanking each EP insertion and identified 32 genes affected by these EPs. Functions of 23 genes were known; 9 genes have not been characterized genetically. The proteins encoding the 18 identified genes are involved in signal pathway, metabolism, transcription and translation machineries, ion transporting, cytoskeleton, and cell cycle regulation.
Still have we a long way to set a central hypothesis, and to understand the key mechanism of ageing. But life span extension phenotypes of mutant EP lines shoul be a useful tool in order to understand ageing processes.
노화란 나이에 따라 신체적 활력의 약화와 노화에 관련된 질병에 대한 감수성이 서서히 증가하는 것을 말한다. 노화는 피할 수 없는 삶의 마지막이라고 생각되어지지만, 인간은 오랫동안 더 오래 살려는 노력을 멈추지 않았다. 실제로 인간의 수명은 풍부해진 영양과 발전된 보건 및 의학기술에 따라 연장되어 왔다. 그러므로 단일 유전자의 돌연변이로 수명이 놀라울 만큼 증가시키는 것은 획기적인 사실이 아닐 수 없다. 이런 돌연변이들을 통해 노화과정이 조절을 받고 있으며 나아가 수명을 결정하는 보존된 체계가 존재할 것이라고 추정하게 한다.
이 실험에서는 초파리에서 GAL4/UAS 체제를 이용하여 두 가지의 다른 GAL4 driver를 사용하여 인위로 만들어진 EP lines를 이용하여 수명이 증가된 돌연변이를 찾으려고 노력했다. 결과적으로 수명이 증가된 41 line을 찾게 되었고 각 line의 분석을 통해 영향을 받는 유전자를 최종 34개 찾아 유전자의 기능으로 5개의 범주로 나누고 돌연변이의 표현형을 이용하여 3개의 범주로 나누어 분석하였다.
연구 결과 밝혀진 유전자는 생존 신호를 전달하는 신호체계와, 신진대사, 세포 구조 단백질, 세포의 항상성을 유지하는 channel 단백질과 다수의 단백질 합성에 관여된 유전자들이 검색되었다.
