秀丽隐杆线虫,不起眼的蛔虫关于遗传学,得到了升级。罗切斯特大学的一个团队修改了一些线虫这样它们的线粒体就可以收集光来产生更多的能量。一项可能出现在超级英雄电影中的发现是,经过改造的蠕虫更加精力充沛,衰老得更慢。
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我们细胞内的线粒体被称为人体的发电厂,用于生产三磷酸腺苷 (ATP),从而储存能量供细胞其他部分释放。然而,线粒体并不产生这种能量:相反,它们将植物产生的葡萄糖转化为能量。
与一些,动物将化学能的初级生产外包给植物和细菌,但这也许是一个错误。布兰登·贝里博士之前描述的将来自真菌的质子泵插入蛔虫的线粒体中。现在,贝瑞和合著者在《自然衰老》杂志上报告称,蛔虫似乎从这一过程中受益。
“这项研究发现,仅仅使用光动力线粒体来促进新陈代谢就能让线虫活得更长、更健康,”资深作者安德鲁·沃伊托维奇博士说在一个陈述。作者并不打算对人们进行基因改造,使其能够在阳光下奔跑,甚至不打算释放一种超能力的蛔虫,但他们确实相信这项工作可以揭示(抱歉)衰老疾病,这些疾病通常与线粒体衰退有关。
该作品是一种高级形式– 修改细胞使其对光做出反应的过程。光遗传学是一种越来越常见的识别特定细胞作用的工具,使研究人员能够了解当一小群细胞被激活时生物体如何反应。
研究小组发现,经过修饰的细胞不仅会响应光而激活,而且还利用落在其上的能量使带正电的离子穿过线粒体内膜。当泵在成年早期被激活时,经过修饰的线粒体会产生更多的 ATP,从而使暴露在足够亮光下的蛔虫的寿命延长 30-40%。较旧的改良蠕虫在液体中也仍然更加活跃,但奇怪的是在固体表面上却没有。
“线粒体与工业发电厂相似,它们燃烧碳源,主要是葡萄糖,为细胞产生有用的能量,”贝里说。毕竟,煤炭是由逃避食用的植物形成的。 “我们所做的基本上是将太阳能电池板连接到现有的发电厂基础设施上,”贝里继续说道。
贝瑞的蛔虫还没有实现梦想,虽然还没有 100% 太阳能,但暴露在阳光下肯定会带来额外的产量,并且细胞会受益。仅此一点就告诉我们,ATP 生产能力下降是与年龄相关的衰退的原因,而不仅仅是结果。作者希望以这种方式操纵线粒体的能力将带来进一步的见解。
“我们需要更多地了解线粒体在动物体内的真实行为,”贝里说。 “首先是在蠕虫中……然后是在培养的人类细胞和啮齿动物中。”
任何担心增强型蛔虫会逃离实验室并征服地球的人都应该注意到:线虫是土壤居民,他们在野外无法获得足够的阳光而无法受益匪浅。
相反,最可能的结果将是针对疑似线粒体贡献的疾病(如帕金森病和糖尿病)采取更好的方法。不过,你必须承认,一支由除了黑夜或云之外的任何东西都无法阻挡的超级士兵组成的队伍会很酷。
该研究是开放获取的自然老化。









