Recent studies suggest that genetic modulation is important in determining animal life-span. To identify genes controlling life-span, we examined 29,790 Drosophila EP lines expressing Gal4, which induces overexpression or antisense-RNA of the gene adjacent to an EP element. Our analyses identified 9 genes associated with increased life-span. Many of the genes support previous hypotheses on aging while others suggest new mechanisms. Further characterization of these novel genes will reveal the underlying genetic mechanisms of ageing conserved across the phyla.
Hereditary spastic paraplegias (HSPs) are human genetic disorders causing increased stiffness and overactive muscle reflexes in the lower extremities. atlastin (atl) is one of the major genes in which mutations result in HSP. We generated a Drosophila model of HSP that has a null mutation in atl. As they aged, atl null flies were paralyzed by mechanical shock such as bumping or vortexing. Furthermore, the flies showed age-dependent degeneration of dopaminergic neurons. These phenotypes were rescued by targeted expression of atl in dopaminergic neurons or feeding L-DOPA or SK&F 38393, an agonist of dopamine receptor. Our data raised the possibility that one of the causes of HSP disease symptoms in human patients with alt mutations is malfunction or degeneration of dopaminergic neurons.
동물의 수명 결정에 있어 유전적 조절의 중요성이 최근 연구들을 통해 드러나고 있다. 수명 조절 유전자의 동정을 위해, Gal4/UAS 시스템을 이용하여 인근 유전자의 과량 발현 혹은 antisense RNA 생성을 유도할 수 있는 29,700종류의 초파리 EP element를 게놈 수준에서 검색하였다. 이 분석을 통하여 9개의 장수 유전자를 동정하였다. 다수의 유전자는 노화에 대한 기존의 가설들을 지지하는 반면, 다른 유전자들은 새로운 조절 기작을 제시하였다. 이들 새로운 유전자들에 대한 연구를 통하여, 종(種) 간에 보존된 새로운 노화의 유전적 기작을 밝힐 수 있을 것이다. 유전성 강직성 하반신 마비(HSP)는 하지의 강직과 근육의 과반응을 일으키는 유전질환 중 하나이다. atl 유전자는 돌연변이 시 HSP를 유발하는 주요 유전자 중 하나이다. atl 비대립 돌연변이를 이용하여 HSP의 초파리 모델을 제작하였다. 이 atl 비대립 돌연변이 초파리에서 수명의 증가에 따른, 충돌과 와동 등의 기계적 충격에 의해 마비현상이 관찰 되었으며, 도파민성 뉴런의 퇴화가 관찰되었다. 이러한 표현형들은 도파민성 뉴런에 atl 유전자를 발현시키거나, 도파민 전구물질인 L-DOPA 혹은 도파민 수용체 길항물질인 SK&F 38393를 먹임으로써 구제될 수 있었다. 이상의 결과들은 도파민성 뉴런의 퇴화나 부전이 HSP 환자의 병증을 유발하는 원인 중 하나일 가능성을 제시하고 있다.
