
2025年10月9日,同济大学考研一生数学与技术应用职业学院毛志勇/蒋颖管理团队在Science上发表了题为“A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging”的研究文章,揭开了裸鼹鼠长寿的终极秘密。环鸟苷-磷酸腺苷-磷酸合酶(cGAS)在同源重组(HR)修复中具有负调节功能,而在啮齿动物裸鼹鼠中,该功能通过其自身cGAS的四个特定氨基酸残基改变得以逆转。这种改变使裸鼹鼠的cGAS具备更强的基因组稳定能力,能抵消细胞与器官衰老,进而延长其寿命并提升健康寿命。
裸鼹鼠cGAS职能逆袭
与人和猪小鼠发生底层逻辑相互影响
与和小鼠cGAS优于,裸鼹鼠cGAS在DNA挫伤响应中利用效应(图1A-D)。免疫力脱色实验所呈现,裸鼹鼠cGAS过表述加快速度了RAD51的募集,RAD51是加入HR处理的重点资产重组酶(图1E-F)。彗星检验证明,裸鼹鼠cGAS增进了遗传表观遗传组组稳判定高性,敲除cGAS则摧毁了遗传表观遗传组组的稳判定高性(图1G-H),这证实裸鼹鼠cGAS增进HR处理以稳判定高遗传表观遗传组组。
图1 裸鼹鼠cGAS促进会HR清理以稳定的染色体组
核蛋白字段关键点发掘
几个核苷酸变换,终结cGAS模块
通过融合裸鼹鼠和人N和C末端产生的嵌合体,发现裸鼹鼠C末端负责其对HR的刺激作用(图2A-B)。随后,将C端结构域划分为三个子结构域,修复效率分析表明,裸鼹鼠-C3结构域(444–554)增强了HR修复(图2C-D)。进一步鉴定了两个突变率,S463D,E511K,Y527L和T530K,它们部分消除了HR刺激(图2E-G)。裸鼹鼠cGAS 4-aa突变体失去了对招募RAD51的刺激作用(图2H-I),而人cGAS 4-aa突变体逆转了对RAD51募集的抑制作用(图2J-K),四个残基在调节RAD51募集中的作用是保守的。
图2 三种有机酸介导裸鼹鼠cGAS在增进HR中的做用
大分子制度解密
裸鼹鼠cGAS能够FANCI-RAD50通道提高网站HR清理
对辐照的裸鼹鼠细胞进行co-IP和质谱分折,确定了潜在的DNA修复因子作为裸鼹鼠cGAS促进HR的靶点,其中包括FANCI、RAD50和PARP1(图3A-E)。微照射实验表明,裸鼹鼠FANCI被招募到激光诱导的DSB中(图3F),且FANCI和RAD50相互作用(图3G-I),二者共同促进促进HR修复(图3J)。
RAD50与DNA的实现是DNA问题化学反应中最早的朝代的事情其一,这对于实现HR采取DNA牙齿修复至关必要。脱色质离心分离调查发现,裸鼹鼠FANCI可以淡化了DNA问题后RAD50数据加载到脱色质上(图3Q)。再者,裸鼹鼠-大鼠cGAS的过形容可以淡化了RAD50向脱色质的募集(图3R)。不错小心的是,失去FANCI彻底消除了在这种激起目的(图3S),发现裸鼹鼠cGAS介导的RAD50募集必须要 FANCI。
图3 裸鼹鼠cGAS提高FANCI-RAD50能够 功效,驱动RAD50募集
优秀文章个人心得体会
本科学研究最先从大分子基本要素,阐明了裸鼹鼠演变出很长壽命的主要原则——按照cGAS血清中二个某蛋白质的修改,终结其对HR修补系统的负自动调节的功能,必将加强DNA修补系统的能力、安稳人类基因组、抑制皮肤松弛(图4)。 这些发现实际上为“效率DNA修补可降低细胞皮肤老化的进程”的原则给予了立即检测电子证据,更必要的是,它人品类抗细胞皮肤老化实验救亡图存了新 方法:利用靶点调查cGAS蛋白质(更是是这十二个至关重要有机酸位点),升级优化DNA修补体系,或能加入素减少人类文明卫生使用年限的核心理念调查原则。
图4 cGAS四蛋白质调整神经细胞新陈代谢、组识氧化和时间
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可以参考医学文献:
Chen Y, Chen Z, Wang H, et,al. A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging. Science. 2025 Oct 9;390(6769):eadp5056. doi: 10.1126/science.adp5056.