scholarly journals IN VIVO ANALYSIS OF REPORTER ALLELES REVEALS INCREASED VARIABILITY OF GENE EXPRESSION IN CELLS AND ANIMALS WITH AGE

2019 ◽  
Vol 3 (Supplement_1) ◽  
pp. S101-S101
Author(s):  
Nikolay Burnaevskiy ◽  
Bryan Sands ◽  
Soo Yun ◽  
Alexander Mendenhall
Keyword(s):  
Gene Expression ◽  
Analytical Framework ◽  
Biological Aging ◽  
Early Event ◽  
Quantitative Microscopy ◽  
C Elegans ◽  
Age Related ◽  
Stochastic Events ◽  
Noise In Gene Expression

Abstract As a major risk factor for a multitude of chronic diseases aging is being increasingly recognized as a necessary therapeutic target for preventive medicine. Yet, despite tremendous progress in our understanding of the genetic determinants of longevity, proximal causes of aging remain incompletely understood. In part, this may be due to a plethora of factors, such as various types of stochastic macromolecular damage that affect individual cells and individual animals. Indeed, recent studies point to an increase of cell-to-cell variability in gene expression within old tissues, supporting the idea that stochastic events contribute to the aging process. Therefore, more single-cell focused studies are needed for a complete understanding of biological aging. Here, we utilized quantitative microscopy for analysis of gene expression in individual aging cells, in vivo in C. elegans. Using transcriptional reporters, fluorescently tagged proteins and a quantitative analytical framework adapted from yeast, we have found that young C. elegans exhibit very little stochastic or signaling noise in gene expression. However, using quantitative microscopy, we directly observed dysregulation of gene expression with age in vivo. Specifically, the stoichiometric ratios of proteins that are tightly regulated among the youthful populace start deviating in a cell autonomous fashion. Importantly, we find that an increase of gene expression variation is a relatively early event in the aging of C. elegans, readily observed before median lifespan. Hence, we suggest that incoherent cell-to-cell variation in gene expression arising with age can be an immediate causal factor for age-related loss of robust tissue function.

scholarly journals Biological Age Prediction From Wearable Device Movement Data Identifies Nutritional and Pharmacological Interventions for Healthy Aging

2021 ◽  
Vol 2 ◽  
Author(s):  
Rebecca L. McIntyre ◽  
Mizanur Rahman ◽  
Siva A. Vanapalli ◽  
Riekelt H. Houtkooper ◽  
Georges E. Janssens
Keyword(s):  
Healthy Aging ◽  
Machine Learning Algorithms ◽  
Biological Age ◽  
Wearable Device ◽  
Biological Aging ◽  
Accelerometer Data ◽  
Pharmacological Interventions ◽  
C Elegans ◽  
Movement Data ◽  
Age Related

Intervening in aging processes is hypothesized to extend healthy years of life and treat age-related disease, thereby providing great benefit to society. However, the ability to measure the biological aging process in individuals, which is necessary to test for efficacy of these interventions, remains largely inaccessible to the general public. Here we used NHANES physical activity accelerometer data from a wearable device and machine-learning algorithms to derive biological age predictions for individuals based on their movement patterns. We found that accelerated biological aging from our “MoveAge” predictor is associated with higher all-cause mortality. We further searched for nutritional or pharmacological compounds that associate with decelerated aging according to our model. A number of nutritional components peak in their association to decelerated aging later in life, including fiber, magnesium, and vitamin E. We additionally identified one FDA-approved drug associated with decelerated biological aging: the alpha-blocker doxazosin. We show that doxazosin extends healthspan and lifespan in C. elegans. Our work demonstrates how a biological aging score based on relative mobility can be accessible to the wider public and can potentially be used to identify and determine efficacy of geroprotective interventions.

scholarly journals APP-induced patterned neurodegeneration exacerbated by APOE4 in C. elegans

2018 ◽  
Author(s):  
Wisath Sae-Lee ◽  
Luisa L. Scott ◽  
Aliyah J. Encarnacion ◽  
Pragati Kore ◽  
Lashaun O. Oyibo ◽  
...  
Keyword(s):  
Molecular Mechanisms ◽  
Late Onset ◽  
Epidemiological Studies ◽  
Extra Copy ◽  
C Elegans ◽  
Age Related ◽  
Progressive Neurodegeneration ◽  
Ε4 Allele ◽  
Worm Model

AbstractGenetic and epidemiological studies have found that variations in the amyloid precursor protein (APP) and the apoliopoprotein E (APOE) genes represent major modifiers of the progressive neurodegeneration in Alzheimer’s disease (AD). An extra copy or gain-of-function mutations in APP lower age of AD onset. Compared to the other isoforms (APOE3 and APOE2), the ε4 allele of APOE (APOE4) hastens and exacerbates early and late onset forms of AD. Convenient in vivo models to study how APP and APOE4 interact at the cellular and molecular level to influence neurodegeneration are lacking. Here, we show that the nematode C. elegans can model important aspects of AD including age-related, patterned neurodegeneration that is exacerbated by APOE4. Specifically, we found that APOE4, but not APOE3, acts with APP to hasten and expand the pattern of cholinergic neurodegeneration caused by APP. Molecular mechanisms underlying how APP and APOE4 synergize to kill some neurons while leaving others unaffected may be uncovered using this convenient worm model of neurodegeneration.

scholarly journals C. elegans TFIIH subunit GTF-2H5/TTDA is a non-essential transcription factor indispensable for DNA repair

2021 ◽  
Vol 4 (1) ◽  
Author(s):  
Karen L. Thijssen ◽  
Melanie van der Woude ◽  
Carlota Davó-Martínez ◽  
Dick H. W. Dekkers ◽  
Mariangela Sabatella ◽  
...  
Keyword(s):  
Gene Expression ◽  
Transcription Factor ◽  
Nucleotide Excision Repair ◽  
Developmental Disorder ◽  
Excision Repair ◽  
C Elegans ◽  
Nucleotide Excision ◽  
Or Gene ◽  
Essential Transcription Factor

AbstractThe 10-subunit TFIIH complex is vital to transcription and nucleotide excision repair. Hereditary mutations in its smallest subunit, TTDA/GTF2H5, cause a photosensitive form of the rare developmental disorder trichothiodystrophy. Some trichothiodystrophy features are thought to be caused by subtle transcription or gene expression defects. TTDA/GTF2H5 knockout mice are not viable, making it difficult to investigate TTDA/GTF2H5 in vivo function. Here we show that deficiency of C. elegans TTDA ortholog GTF-2H5 is, however, compatible with life, in contrast to depletion of other TFIIH subunits. GTF-2H5 promotes TFIIH stability in multiple tissues and is indispensable for nucleotide excision repair, in which it facilitates recruitment of TFIIH to DNA damage. Strikingly, when transcription is challenged, gtf-2H5 embryos die due to the intrinsic TFIIH fragility in absence of GTF-2H5. These results support the idea that TTDA/GTF2H5 mutations cause transcription impairment underlying trichothiodystrophy and establish C. elegans as model for studying pathogenesis of this disease.

scholarly journals In vivo measurements reveal a single 5’ intron is sufficient to increase protein expression level in C. elegans

2018 ◽  
Author(s):  
Matthew M. Crane ◽  
Bryan Sands ◽  
Christian Battaglia ◽  
Brock Johnson ◽  
Soo Yun ◽  
...  
Keyword(s):  
Gene Expression ◽  
Protein Expression ◽  
Expression Level ◽  
Protein Activity ◽  
Coding Sequence ◽  
Expression Levels ◽  
C Elegans ◽  
Hsp 90 ◽  
Gene Expression Levels

AbstractIntrons can increase gene expression levels using a variety of mechanisms collectively referred to as Intron Mediated Enhancement (IME). To date, the magnitude of IME has been quantified in human cell culture and plant models by comparing intronless reporter gene expression levels to those of intron-bearing reporter genes in vitro (mRNA, Western Blots, protein activity), using genome editing technologies that lacked full control of locus and copy number. Here, for the first time, we quantified IME in vivo, in terms of protein expression levels, using fluorescent reporter proteins expressed from a single, defined locus in Caenorhabditis elegans. To quantify the magnitude of IME, we developed a microfluidic chip-based workflow to mount and image individual animals, including software for operation and image processing. We used this workflow to systematically test the effects of position, number and sequence of introns on two different proteins, mCherry and mEGFP, driven by two different promoters, vit-2 and hsp-90. We found the three canonical synthetic introns commonly used in C. elegans transgenes increased mCherry protein concentration by approximately 50%. The naturally-occurring introns found in hsp-90 also increased mCherry expression level by about 50%. Furthermore, and consistent with prior results examining mRNA levels, protein activity or phenotypic rescue, we found that a single, natural or synthetic, 5’ intron was sufficient for the full IME effect while a 3’ intron was not. IME was also affected by protein coding sequence (50% for mCherry and 80% for mEGFP) but not strongly affected by promoter 46% for hsp-90 and 54% for the stronger vit-2. Our results show that IME of protein expression in C. elegans is affected by intron position and contextual coding sequence surrounding the introns, but not greatly by promoter strength. Our combined controlled transgenesis and microfluidic screening approach should facilitate screens for factors affecting IME and other intron-dependent processes.

scholarly journals APP-Induced Patterned Neurodegeneration Is Exacerbated by APOE4 in Caenorhabditis elegans

2020 ◽  
Vol 10 (8) ◽  
pp. 2851-2861
Author(s):  
Wisath Sae-Lee ◽  
Luisa L. Scott ◽  
Lotti Brose ◽  
Aliyah J. Encarnacion ◽  
Ted Shi ◽  
...  
Keyword(s):  
Molecular Mechanisms ◽  
Late Onset ◽  
Epidemiological Studies ◽  
Extra Copy ◽  
C Elegans ◽  
Age Related ◽  
Progressive Neurodegeneration ◽  
Ε4 Allele ◽  
Worm Model

Genetic and epidemiological studies have found that variations in the amyloid precursor protein (APP) and the apoliopoprotein E (APOE) genes represent major modifiers of the progressive neurodegeneration in Alzheimer’s disease (AD). An extra copy of or gain-of-function mutations in APP correlate with early onset AD. Compared to the other variants (APOE2 and APOE3), the ε4 allele of APOE (APOE4) hastens and exacerbates early and late onset forms of AD. Convenient in vivo models to study how APP and APOE4 interact at the cellular and molecular level to influence neurodegeneration are lacking. Here, we show that the nematode C. elegans can model important aspects of AD including age-related, patterned neurodegeneration that is exacerbated by APOE4. Specifically, we found that APOE4, but not APOE3, acts with APP to hasten and expand the pattern of cholinergic neurodegeneration caused by APP. Molecular mechanisms underlying how APP and APOE4 synergize to kill some neurons while leaving others unaffected may be uncovered using this convenient worm model of neurodegeneration.

scholarly journals Identification of reference genes for RT-qPCR data normalisation in aging studies

2019 ◽  
Vol 9 (1) ◽  
Author(s):  
Lourdes González-Bermúdez ◽  
Teresa Anglada ◽  
Anna Genescà ◽  
Marta Martín ◽  
Mariona Terradas
Keyword(s):  
Gene Expression ◽  
Reference Genes ◽  
Quantitative Polymerase Chain Reaction ◽  
Expression Levels ◽  
Qpcr Data ◽  
Age Related ◽  
Specific Subset ◽  
Aging Studies

Abstract Aging is associated with changes in gene expression levels that affect cellular functions and predispose to age-related diseases. The use of candidate genes whose expression remains stable during aging is required to correctly address the age-associated variations in expression levels. Reverse transcription quantitative-polymerase chain reaction (RT-qPCR) has become a powerful approach for sensitive gene expression analysis. Reliable RT-qPCR assays rely on the normalisation of the results to stable reference genes. Taken these data together, here we evaluated the expression stability of eight frequently used reference genes in three aging models: oncogene-induced senescence (OIS), in vitro and in vivo aging. Using NormFinder and geNorm algorithms, we identified that the most stable reference gene pairs were PUM1 and TBP in OIS, GUSB and PUM1 for in vitro aging and GUSB and OAZ1 for in vivo aging. To validate these candidates, we used them to normalise the expression data of CDKN1A, APOD and TFRC genes, whose expression is known to be affected during OIS, in vitro and in vivo aging. This study demonstrates that accurate normalisation of RT-qPCR data is crucial in aging research and provides a specific subset of stable reference genes for future aging studies.

Nuclear homeostasis in aging and age-related neurodegeneration

2021 ◽  
Author(s):  
Μαργαρίτα-Έλενα Παπανδρέου
Keyword(s):  
Caenorhabditis Elegans ◽  
18S Rrna ◽  
Target Of Rapamycin ◽  
C Elegans ◽  
Mechanistic Target Of Rapamycin ◽  
Age Related

Η αυτοφαγία είναι ένας φυσιολογικός ευκαρυωτικός μηχανισμός που διατηρεί την κυτταρική ομοιόσταση. Είναι το κύριο κυτταρικό καταβολικό μονοπάτι, το οποίο διασπά μακρομόρια όπως πρωτεΐνες, λιπίδια και οργανίδια, μέσω του κύριου αποικοδομητικού οργανιδίου, του λυσοσώματος. Παρόλο που αρχικά θεωρήθηκε ως οδός μαζικής αποδόμησης, τα πρόσφατα στοιχεία υπογραμμίζουν τον ιδιαίτερα επιλεκτικό χαρακτήρα του. Αυτός ο αυστηρά ελεγχόμενος, μηχανισμός λαμβάνει χώρα υπό φυσιολογικές συνθήκες αλλά μπορεί να προκληθεί και από διάφορες μορφές κυτταρικού στρες, όπως η στέρηση θρεπτικών ουσιών, το οξειδωτικό στρες και η βλάβη του DNA. Μπορεί να διαιρεθεί σε τρεις μηχανισμούς, την μακροαυτοφαγία, που αναφέρεται ως αυτοφαγία, την μικροαυτοφαγία και την αυτοφαγία με πρωτεΐνες-συνοδούς. Ο πυρήνας είναι το μεγαλύτερο οργανίδιο του κυττάρου, ωστόσο, οι μηχανισμός στους οποίους βασίζεται η ομοιόστασή του, δηλαδή η ανακύκλωσή του μέσω αυτοφαγίας ή άλλων καταβολικών μονοπατιών δεν είναι γνωστοί. Ο πυρήνας αποτελείται από μια μεγάλη ποικιλία μακρομορίων, τα οποία μπορούν να είναι αποκλειστικά πυρηνικά ή να εναλάσσονται διαρκώς μεταξύ του πυρήνα (νουκλεοπλάσματος) και του κυτταροπλάσματος μέσω της φωσφολιπιδικής διπλoστιβάδας του. Η εσωτερική πυρηνική μεμβράνη αποτελείται κυρίως από τις λαμίνες, τις πρωτεΐνες SUN, την εμερίνη και την ΗΡ1 που αλληλεπιδρά με την χρωματίνη και επηρεάζει τον εντοπισμό της και συνεπώς την γονιδιακή έκφραση. Οι πρωτεΐνες SUN αλληλεπιδρούν με τις νεσπρίνες (SYNEs), οι οποίες είναι πρωτεΐνες εξωτερικής πυρηνικής μεμβράνης που συνδέουν τον πυρήνα με τον κυτταροσκελετό. Οι πρωτεΐνες SUN μαζί με τις νεσπρίνες σχηματίζουν το σύμπλοκο LINC (συνδετήρας του συμπλέγματος πυρηνοσκελετού- κυτταροσκελετού). Οι νεσπρίνες ρυθμίζουν την πυρηνική μεταφορά, το σχήμα του πυρήνα, καθώς και την μεταφορά συστατικών και μακρομορίων μέσα και έξω από τον πυρήνα.Η νουκλεοφαγία περιγράφηκε αρχικά στον σακχαρομύκητα, με δύο μορφές, την τμηματική μικροπυρηνοφαγία (PMN) και την όψιμη πυρηνοφαγία (LN). Έτσι, οι ζυμομύκητες εκτελούν μικροπυρηνοφαγία καθώς και μακροπυρηνοφαγία σε φυσιολογικές συνθήκες ή μετά από πείνα. Στα θηλαστικά από την άλλη, το πυρηνικό LC3 αλληλεπιδρά με την λαμίνη Β μέσω της ειδικής και συγκεκριμένης LIR αλληλουχίας του, την οποία μεταφέρει μαζί με ετεροχρωματίνη στο κυτταρόπλασμα για λυσοσωμική αποδόμηση. Σε αντίθεση με τη ζύμη, η πείνα ή η αναστολή mTOR (mechanistic Target Of Rapamycin) δεν προκαλεί αυτήν την απόκριση με τη λαμίνη, τονίζοντας την ειδικότητα των διαφορετικών μεθόδων νουκλεοφαγίας σε διαφορετικά είδη. Η γενετική αναστολή αυτού του τύπου νουκλεοφαγίας οδηγεί σε πρόωρη γήρανση, αν και ο ακριβής μηχανισμός δεν έχει ακόμη διευκρινιστεί. Επιπρόσθετα, το DNA έχει αποδειχθεί ότι προκαλεί αυτοάνοσες διαταραχές όταν δεν αποδομείται από το λυσοσωμάτιο. Η ανεπάρκεια σε Dnase2a, το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την αποδόμηση του DNA, προκαλεί συσσώρευση DNA εκτός πυρήνα κάτι το οποίο προκαλεί σοβαρή φλεγμονώδη απόκριση μέσω της οδού STING. Η ανεπάρκεια της Dnase2a αποκαλύπτει τη λυσοσωμική κάθαρση του κατεστραμμένου πυρηνικού DNA μέσω αυτοφαγίας. Η συμβολή της δυσλειτουργικής επιλεκτικής αυτοφαγίας στον νευροεκφυλισμό είναι γνωστή, όταν συσσωματώματα πρωτεϊνών και οργανιδίων είναι άμεσο αποτέλεσμα της ελαττωματικής αυτοφαγίας. Οι ασθένειες πολυγλουταμίνης (PolyQ) προκαλούνται από την επέκταση των επαναλήψεων CAG στα γονίδια που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες PolyQ. Η ατροφία του ‘Dentatorubral-pallidoluysian’ που προκαλεί αταξία, άνοια και επιληψία, προκαλείται από μεταλλάξεις ατροφίνης και καταδεικνύει έναν ιδιόμορφο παθολογικό τρόπο πυρηνοφαγίας.
Οι μεταβολές στην πυρηνική μορφολογία αποτελούν σημαντικό χαρακτηριστικό της γήρανσης, των συνδρόμων και άλλων παθολογιών που σχετίζονται με την γήρανση. Η μοριακή βάση και η φυσιολογική σημασία αυτών των αλλαγών παραμένουν ασαφείς. Εδώ, δείχνουμε ότι η πυρηνοφαγία, η αυτοφαγική αποδόμηση του πυρηνικού υλικού, είναι ένας σημαντικός καθοριστικός παράγοντας για το μέγεθος του πυρηνίσκου. Διαπιστώνουμε ότι η πρωτεΐνη αγκύρωσης πυρηνι- κού φακέλου του νηματώδη Caenorhabditis elegans, ANC-1 και οι ορθόλογές της στα θηλαστικά, νεσπρίνη 1 και 2, είναι βασικοί ρυθμιστές της νουκλεοφαγίας. Η εξασθένηση της νουκλεοφαγίας μειώνει την αντίσταση στο στρες και τη μακρο- ζωία, η οποία προκαλείται από ασθενή σηματοδότηση ινσουλίνης και του προσο- μοιάζοντος στην ινσουλίνη αυξητικού παράγοντα (insulin/IGF1). Είναι αξιοσημείωτο ότι η πυρηνοφαγία απαιτείται για τη διατήρηση του μικρού πυρηνίσκου, που είναι ένδειξη μακροζωίας. Πράγματι, η αφθονία των κυριότερων συστατικών του πυρηνίσκου, όπως η φιμπριλαρίνη και τα νουκλεολικά προϊόντα, 18S rRNA και 45S rRNA, ρυθμίζεται από την πυρηνική αυτοφαγία. Έτσι, η ανακύκλωση της πυρηνι- κής μεμβράνης και άλλων πυρηνικών συστατικών μέσω της νουκλεοφαγίας είναι ένας εξελικτικά συντηρημένος μηχανισμός διασφάλισης μακροζωίας που προω- θεί τη νεανικότητα και καθυστερεί τη γήρανση υπό συνθήκες στρες, διατηρώ- ντας την πυρηνική αρχιτεκτονική και αποτρέποντας την πυρηνική επέκταση.Γενικότερα, το μέγεθος του πυρηνίσκου είναι βιοδείκτης για τη διάρκεια ζωής του οργανισμού ανεξάρτητα από τον τύπο των κυττάρων. Στον C. elegans, τα daf-2, eat-2, ife-2 και glp-1 μεταλλαγμένα ζώα, που ζουν περισσότερο από τα αγρίου τύπου στελέχη αποτελούνται από κύτταρα με μικρότερους πυρηνίσκους σε σύγκριση με τα φυσιολογικά. Έτσι, αυτά τα μονοπάτια σηματοδότησης επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής τουλάχιστον μερικώς μέσω του ελέγχου του μεγέθους του πυρηνίσκου και της ριβοσωμικής βιογένεσης. Ομοίως, σε σύνδρομα πρόωρης γήρανσης όπως το σύνδρομο Hutchison-Gilford progeria, τα κύτταρα εμφανίζουν μεγαλύτερους πυρηνίσκους, υποδηλώνοντας αυξημένους ρυθμούς βιογένεσης ριβοσώματος και πρωτεϊνικής μετάφρασης.Εν κατακλείδι, αποκαλύπτουμε έναν νέο μηχανισμό με τον οποίο πρωτείνες της πυρηνικής μεμβράνης, οι νεσπρίνες, ανακυκλώνονται επιλεκτικά μέσω της αυτοφαγίας, ειδικά σε συνθήκες θερμιδικού περιορισμού in vivo. Παραδόξως, πρόκειται για μία αμφίδρομη αλληλεπίδραση, καθώς οι νεσπρίνες φαίνεται να προάγουν τον σχηματισμό αυτοφαγοσωμάτων, που θα μπορούσε ενδεχομένως να δρα ως αρνητική ανατροφοδότηση. Επιπλέον, διαπιστώνουμε ότι η αυτοφαγία που επάγεται από πείνα, μέσω των νεσπρινώνκαθορίζει το μέγεθος του πυρηνίσκου μέσω ενός νέου και εξελικτικά διατηρημένου κυτταρικού μηχανισμού με το να ελέγχει τα επιπέδα της φιμπριλαρίνης, της βασικής πρωτεΐνης του πυρηνίσκου. Επισημαίνουμε το γεγονός ότι η φιμπριλαρίνη είναι υπόστρωμα της αυτοφαγίας που επάγεται από πείνα. Υπό θερμιδικό περιορισμό, που προκαλεί παράταση στη διάρκεια ζωής, η αυτοφαγία και οι νεσπρίνες δρουν στο ίδιο μοριακό μονοπάτι για τη ρύθμιση τηςριβοσωμικής βιογένεσης. Αυτός ο διακριτός μηχανισμός πυρηνοφαγίας θα μπορούσε να λειτουργήσει ως ρεοστάτης για τη φυσιολογική γήρανση.


scholarly journals Resveratrol Derivative-Rich Melinjo Seed Extract Attenuates Skin Atrophy inSod1-Deficient Mice

2015 ◽  
Vol 2015 ◽  
pp. 1-8 ◽  
Author(s):  
Kenji Watanabe ◽  
Shuichi Shibuya ◽  
Yusuke Ozawa ◽  
Naotaka Izuo ◽  
Takahiko Shimizu
Keyword(s):  
Gene Expression ◽  
Skin Diseases ◽  
Human Study ◽  
Seed Extract ◽  
Protective Effects ◽  
Oxidative Damages ◽  
Age Related ◽  
Skin Damages

The oxidative damages induced by a redox imbalance cause age-related changes in cells and tissues. Superoxide dismutase (SOD) enzymes play a pivotal role in the antioxidant system and they also catalyze superoxide radicals. Since the loss of cytoplasmic SOD (SOD1) resulted in aging-like phenotypes in several types of murine tissue, SOD1 is essential for the maintenance of tissue homeostasis. Melinjo (Gnetum gnemonLinn) seed extract (MSE) contains trans-resveratrol (RSV) and resveratrol derivatives, including gnetin C, gnemonoside A, and gnemonoside D. MSE intake also exerts no adverse events in human study. In the present studies, we investigated protective effects of MSE on age-related skin pathologies in mice. Orally MSE and RSV treatment reversed the skin thinning associated with increased oxidative damage in theSod1−/−mice. Furthermore, MSE and RSV normalized gene expression ofCol1a1andp53and upregulated gene expression ofSirt1in skin tissues.In vitroexperiments revealed that RSV significantly promoted the viability ofSod1−/−fibroblasts. These finding demonstrated that RSV in MSE stably suppressed an intrinsic superoxide generationin vivoandin vitroleading to protecting skin damages. RSV derivative-rich MSE may be a powerful food of treatment for age-related skin diseases caused by oxidative damages.

scholarly journals A description of the relationship in healthy longevity and aging-related disease: from gene to protein

2021 ◽  
Vol 18 (1) ◽  
Author(s):  
Xiaolin Ni ◽  
Zhaoping Wang ◽  
Danni Gao ◽  
Huiping Yuan ◽  
Liang Sun ◽  
...  
Keyword(s):  
Gene Expression ◽  
Prolonged Exposure ◽  
Gene Expression Regulation ◽  
Regulation Of Gene Expression ◽  
Human Longevity ◽  
Form Complex ◽  
Genetic Characteristics ◽  
Age Related ◽  
The Relationship

AbstractHuman longevity is a complex phenotype influenced by both genetic and environmental factors. It is also known to be associated with various types of age-related diseases, such as Alzheimer’s disease (AD) and cardiovascular disease (CVD). The central dogma of molecular biology demonstrates the conversion of DNA to RNA to the encoded protein. These proteins interact to form complex cell signaling pathways, which perform various biological functions. With prolonged exposure to the environment, the in vivo homeostasis adapts to the changes, and finally, humans adopt the phenotype of longevity or aging-related diseases. In this review, we focus on two different states: longevity and aging-related diseases, including CVD and AD, to discuss the relationship between genetic characteristics, including gene variation, the level of gene expression, regulation of gene expression, the level of protein expression, both genetic and environmental influences and homeostasis based on these phenotypes shown in organisms.

scholarly journals highroad is induced by retinoids and clears mutant Rhodopsin-1 in Drosophila Retinitis Pigmentosa models

2017 ◽  
Author(s):  
Huai-Wei Huang ◽  
Brian Brown ◽  
Jaehoon Chung ◽  
Pedro M. Domingos ◽  
Hyung Don Ryoo
Keyword(s):  
Gene Expression ◽  
Genetic Interaction ◽  
Regulation Of Gene Expression ◽  
Regulate Gene Expression ◽  
Age Related ◽  
Defective Mutant ◽  
Quality Control Mechanism ◽  
Santa Maria ◽  
Inducible Gene

AbstractThe light detecting protein, Rhodopsin, requires retinoid chromophores for their function. In vertebrates, retinoids also serve as signaling molecules, but whether these molecules similarly regulate gene expression in Drosophila remains unclear. Here, we report the identification of a retinoid-inducible gene in Drosophila, highroad, which is required for photoreceptors to clear folding-defective mutant Rhodopsin-1 proteins. Specifically, we identified highroad through an in vivo RNAi based genetic interaction screen with one such folding defective Rhodopsin-1 mutant, ninaEG69D. CRISPR-Cas9-mediated deletion of highroad results in the stabilization of folding-defective mutant Rhodopsin-1 proteins, and acceleration of the age-related retinal degeneration phenotype of ninaEG69D mutants. Elevated highroad transcript levels are detected ninaEG69D flies, and interestingly, deprivation of retinoids in the fly diet blocks this effect. Consistently, mutations in the retinoid transporter santa maria impairs the induction of highroad in ninaEG69D flies. In cultured S2 cells, highroad expression is induced by retinoic acid treatment. These results indicate that cellular quality control mechanism against misfolded Rhodopsin-1 involves regulation of gene expression by retinoids.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document