Starzenie się u drożdży
Starzenie się jest złożonym i wieloczynnikowym zjawiskiem, różniącym się pomiędzy poszczególnymi osobnikami. Badania nad genetycznymi determinantami, regulującymi długowieczność, dotychczas opierały się na odwrotnej genetyce, polegając na sztucznej dezaktywacji różnych genów w organizmach laboratoryjnych. Takie postępowanie nie zawsze jednak odzwierciedla rzeczywistość. W finansowanym z funduszy unijnych projekcie ELDERLYEAST (Modelling the complexity of ageing in a simple genetic system) zaproponowano zastosowanie genetyki klasycznej w badaniu starzenia się, charakteryzując mechanizmy, wykorzystywane w ewolucji przez amą naturę. Naukowcy wykorzystali drożdże Saccharomyces cerevisiae, stanowiące atrakcyjny model starzenia się, gdyż wiele z występujących u nich ścieżek determinujących długowieczność zachowało się u eukariotów. Przeprowadzono sekwencjonowanie ponad 1000 szczepów S. cerevisiae, dostarczając wyczerpującego oglądu architektury genomu i różnorodności genetycznej i umożliwiając badania związków pomiędzy wariantami czynników determinujących długowieczność w skali całego genomu. Ponadto, naukowcy wyhodowali niekrewniaczą populację drożdży, krzyżując cztery główne dziko spotykane linie S. cerevisiae przez 12 pokoleń. Wykonali tradycyjną analizę powiązań i sekwencjonowanie na blisko 180 osobnikach o znanym fenotypie. To doprowadziło do identyfikacji 25 loci związanych z cechami wzrostu pod wpływem stresu i dodatkowych regionów genomu związanych z reakcją na ciepło. Dzięki pojawieniu się wysoce multipleksowanego sekwencjonowania całego genomu, można zbadać więcej osób z populacji niekrewniaczej w celu identyfikacji kolejnych genów związanych z naturalną reakcją na stres. Naukowcy wykorzystali intrygującą zdolność S. cerevisiae do przejścia z podziałów mitotycznych na mejotyczne. Wprowadzili zmienione DNA do procesów mejozy i przywrócili mitotyczny wzrost komórek, aby wykazać potencjał podejścia do szybkiego mapowania loci związanych ze złożonymi cechami w szczepach diploidalnych bez reprodukcji seksualnej. Ogólnie rzecz biorąc, niekrewniacza populacja drożdży dostarczyła ważnych ram mapowania wariantów długowieczności, zrozumienia ich interakcji ze środowiskiem i oceny wpływu starzenia się populacji naturalnych. Ponieważ starzenie się jest głównym czynnikiem ryzyka występowania różnych chorób, rozszyfrowanie podstawowych mechanizmów molekularnych ma ogromne znaczenie.
