基因自毁-一些蠕虫被编程尽早死于殖民地

伦敦大学学院领导的一项新研究发现，某些蠕虫在遗传上倾向于在衰老之前死亡，这似乎通过减少食物需求而使殖民地受益。

该模型研究发表在《衰老细胞》（Aging Cell）上，为动物的程序性适应性死亡提供了第一个证据，该动物由于对社区的利益而进化。

主要作者David Gems教授（UCL健康老龄化研究所）说：“根据进化论，正常情况下，无私的死亡无法为亲戚留下更多的食物。这是因为其他寿命更长的个体会消耗无私战友留下的资源，并在竞争中胜过他们，这就是所谓的公地悲剧。

“但是最近发现了wildC。线虫蠕虫生活在相同蠕虫的菌落中，这将阻止具有不同基因的长寿命蠕虫接管。”

研究人员解释说，进化理论家最初认为衰老是为了减少年轻人的数量，以增加年轻人的食物供应量，但是科学家们表明，这对大多数动物来说都是不正确的，因为寿命更长的非利他主义者通常会受到青睐。自然选择。

但是，某些生物拥有看似自我毁灭的程序，使它们无法生存到一定年龄以上。例如，在微小的round虫秀丽隐杆线虫中，特定基因的突变可以通过延长寿命缩短程序来大大延长其寿命。

在当前的研究中，UCL研究人员调查了C的细节。 eleganslife周期通过设计aC的计算机模型来了解为何编程性死亡可能对他们有用。线虫在有限的食物供应上生长。他们测试了较短的寿命是否会通过产生等效的菌落种子（一种称为dauer的蠕虫的传播形式）来提高菌落的繁殖能力。

他们发现，较短的寿命以及较短的生殖距离和降低的成年摄食率可以提高菌落的繁殖成功率。

第一作者Evgeniy Galimov博士（UCL健康老龄化研究所）说：“多年来已知程序性细胞死亡有益于活生物体，但我们现在也意识到，程序性细胞死亡也可以有益于动物群落。”

该发现对衰老生物学的研究具有重要意义，其中大部分是使用秀丽隐杆线虫进行的。其他动物的基因与会延长寿命的疾病的蠕虫基因相似，因此对这些基因功能的更多了解可能有助于医学研究。

但是研究人员警告说，他们的最新发现是针对蠕虫的，这些蠕虫的生命周期适合这种适应性机制。

宝石教授说：“我们的发现与老龄化以一种方式有益的古老理论是一致的，因为它们表明了通过早死增加亲戚的食物供应量可以成为一种成功的策略，我们称之为牺牲消费者。但是，适应性死亡只能在某些特殊条件下发生，即亲缘关系密切的个体人口不会与非亲戚混合在一起。因此，预计这不适用于人类，但在殖民地微生物中似乎经常发生。”

加里莫夫博士继续说：“似乎有可能在某些类型的鲑鱼中发生适应性死亡，这些鲑鱼在河流上游大量产卵并死亡。已经证明，腐烂的死鲑鱼可以养育鲑鱼苗。我们称这种形式的适应性死亡生物量牺牲。”

这项工作说明了如何减少个体的进化适应性可以如何提高群落对居住在殖民地中的生物的适应性。

作者说，他们工作的下一个阶段是研究实际C。线虫菌落测试模型预测的行为，然后使用该知识构建更现实的模型以了解适应性死亡。

参考：Evgeniy R. Galimov和David Gems于2020年4月17日在Aging Cell上发表的文章：“残酷的生活和减少的生殖力可以增加线虫秀丽隐杆线虫的菌落适应性”。
10.1111 / acel.13141

这项工作由惠康资助，并得到了BBSRC的支持。