vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RASvavilov-161Research ArticleСтатьиArticlesИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ГЕНОВ ОПУХОЛЕВОЙ СУПРЕССИИ В МЕХАНИЗМАХ СТАРЕНИЯ И ДОЛГОЛЕТИЯ НА МОДЕЛИ DROSOPHILA MELANOGASTERНА МОДЕЛИ DROSOPHILA MELANOGASTERROLE OF HETEROZYGOUS TUMOR SUPPRESSORS IN THE LIFE LONGEVITY OF DROSOPHILA MELANOGASTERКопылС. А.KopylS. A.ome@mcb.nsc.ruОмельянчукЛ. В.OmelyanchukL. V.ome@mcb.nsc.ruШапошниковМ. В.ShaposhnikovM. V.МоскалевА. А.MoskalevA. A.Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной и клеточной биологии Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, РоссияРоссияInstitute of Molecular and Cellular Biology SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, Россия ФГБОУ ВПО Сыктывкарский государственный университет, Сыктывкар, РоссияРоссияInstitute of Biоlogy, Komi Center of UB RAS, Syktivkar, Russia Syktivkar State University, RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, Россия ФГБОУ ВПО Сыктывкарский государственный университет, Сыктывкар, Россия Московский физико-технический институт (государственный университет), Москва, РоссияРоссияInstitute of Biоlogy, Komi Center of UB RAS, Syktivkar, Russia Syktivkar State University, Russia Moscow Institute of Physics and Technology, Moscow, RussiaRussian Federation201328122014173390398Copyright © Копыл С.А., Омельянчук Л.В., Шапошников М.В., Москалев А.А., 20152015Копыл С.А., Омельянчук Л.В., Шапошников М.В., Москалев А.А.Kopyl S.A., Omelyanchuk L.V., Shaposhnikov M.V., Moskalev A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/161

Гены-супрессоры опухолей участвуют в контроле клеточной гибели и клеточного старения, однако их роль в регуляции продолжительности жизни организма изучена недостаточно.

Цель настоящей работы состояла в исследовании влияния гетерозиготности по генам онкосупрессоров на показатели продолжительности жизни и старение Drosophila melanogaster. Показано, что гетерозиготные мутации в генах l(3)hem, hyd, gd, ex и ft ведут к снижению средней продолжительности жизни у самок и самцов. Анализ параметров уравнения Гомпертца (обычно используемого для описания кривой выживаемости у дрозофилы) выявил, что мутации l(3)hem, hyd и gd увеличивают возрастную компоненту (α) смертности у самцов, в то время как мутация в гене gd вызывает увеличение фоновой компоненты смертности (R), а ex –возрастной компоненты смертности у самок. Модулирующий эффект мутаций в генах онкосупрессоров на продолжительность жизни согласуется с их участием в контроле старение-ассоциированных сигнальных путей hedgehog (hyd), Notch (gd) и Hippo (ex и ft).

Role of tumor-suppressor genes in the life longevity has not been studied in detail. The purpose of the current work is to study the influence of heterozygous tumor suppressors on the life span of drosophila. We show that heterozygotes for l(3)hem, hyd, gd, ex or ft, both females and males, have a shorter life. The analysis of Gompertz curve parameters indicates that the l(3)hem, hyd or gd mutations increase age-related parameter (α) in males, while gd mutation increases the death background parameter (R) and the ex agerelated parameter in females. The effects of the mutations on the life span are probably associated with hedgehog (hyd), Notch (gd) и Hippo (ex и ft) signal transduction pathways.

продолжительность жизниопухолевые супрессорыкривая ГомпертцаDrosophila melanogasterlongevitytumor suppressorsGompertz curveDrosophila melanogasterпроект УрО РАН № 12-С-4-1019 и проект СО РАН № 81ReferencesВайсман Н.Я. Неожиданные эффекты генов-супрессоров опухоли в онтогенезе дрозофилы // Журн. общ. биологии. 2013. Т. 74. № 2. С. 83–98.Вайсман Н.Я. Неожиданные эффекты генов-супрессоров опухоли в онтогенезе дрозофилы // Журн. общ. биологии. 2013. Т. 74. № 2. С. 83–98.Вайсман Н.Я., Евгеньев М.Б., Голубовский М.Д. Параллелизм и парадоксальность действия на жизнеспособность и продолжительность жизни мутаций регулятора белков теплового шока hsf1 и онкосупрессора l(2)gl у Drosophila melanogaster // Изв. РАН. Сер. биол. 2012. № 1. С. 27–34.Вайсман Н.Я., Евгеньев М.Б., Голубовский М.Д. Параллелизм и парадоксальность действия на жизнеспособность и продолжительность жизни мутаций регулятора белков теплового шока hsf1 и онкосупрессора l(2)gl у Drosophila melanogaster // Изв. РАН. Сер. биол. 2012. № 1. С. 27–34.Гаврилов Л.А., Гаврилова Н.С. Биология продолжительности жизни. М.: Наука, 1991. 280 c.Гаврилов Л.А., Гаврилова Н.С. Биология продолжительности жизни. М.: Наука, 1991. 280 c.Alic N., Hoddinott M.P., Vinti G. et al. Lifespan extension by increased expression of the Drosophila homologue of the IGFBP7 tumour suppressor // Aging Cell. 2011. V. 10. No. 1. P. 137–147.Alic N., Hoddinott M.P., Vinti G. et al. Lifespan extension by increased expression of the Drosophila homologue of the IGFBP7 tumour suppressor // Aging Cell. 2011. V. 10. No. 1. P. 137–147.Ashburner M. Drosophila: A Laboratory Handbook. V. 1. Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory, 1989. 1409 p.Ashburner M. Drosophila: A Laboratory Handbook. V. 1. Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory, 1989. 1409 p.Bauer J.H., Poon P.C., Glatt-Deeley H. et al. Neuronal expression of p53 dominant-negative proteins in adult Drosophila melanogaster extends life span // Curr. Biol. 2005. V. 15. No. 22. P. 2063–2068.Bauer J.H., Poon P.C., Glatt-Deeley H. et al. Neuronal expression of p53 dominant-negative proteins in adult Drosophila melanogaster extends life span // Curr. Biol. 2005. V. 15. No. 22. P. 2063–2068.Blaumueller C.M., Mlodzik M. The Drosophila tumor suppressor expanded regulates growth, apoptosis, and patterning during development // Mech. Dev. 2000. V. 92. No. 2. P. 251–262.Blaumueller C.M., Mlodzik M. The Drosophila tumor suppressor expanded regulates growth, apoptosis, and patterning during development // Mech. Dev. 2000. V. 92. No. 2. P. 251–262.Bryant P.J., Watson K.L., Justice R.W. et al. Tumor suppressor genes encoding proteins required for cell interactions and signal transduction in Drosophila // Dev. Suppl. 1993. P. 239–249.Bryant P.J., Watson K.L., Justice R.W. et al. Tumor suppressor genes encoding proteins required for cell interactions and signal transduction in Drosophila // Dev. Suppl. 1993. P. 239–249.Budovsky A., Tacutu R., Yanai H. et al. Common gene signature of cancer and longevity // Mech. Ageing Dev. 2009. V. 130. No. 1/2. P. 33–39.Budovsky A., Tacutu R., Yanai H. et al. Common gene signature of cancer and longevity // Mech. Ageing Dev. 2009. V. 130. No. 1/2. P. 33–39.Cai J., Zhang N., Zheng Y. et al. The Hippo signaling pathway restricts the oncogenic potential of an intestinal regeneration program // Genes Dev. 2010. V. 24. No. 21. P. 2383–2388.Cai J., Zhang N., Zheng Y. et al. The Hippo signaling pathway restricts the oncogenic potential of an intestinal regeneration program // Genes Dev. 2010. V. 24. No. 21. P. 2383–2388.Carlson M.E., Silva H.S., Conboy I.M. Aging of signal transduction pathways, and pathology // Exp. Cell Res. 2008. V. 314. No. 9. P. 1951–1961.Carlson M.E., Silva H.S., Conboy I.M. Aging of signal transduction pathways, and pathology // Exp. Cell Res. 2008. V. 314. No. 9. P. 1951–1961.Gateff E. Tumor-suppressor genes, hematopoietic malignancies and other hematopoietic disorders of Drosophila melanogaster // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1994. V. 712. P. 260–279.Gateff E. Tumor-suppressor genes, hematopoietic malignancies and other hematopoietic disorders of Drosophila melanogaster // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1994. V. 712. P. 260–279.Hamaratoglu F., Willecke M., Kango-Singh M. et al. The tumour-suppressor genes NF2/Merlin and Expanded act through Hippo signalling to regulate cell proliferation and apoptosis // Nat. Cell Biol. 2006. V. 8. No. 1. P. 27–36.Hamaratoglu F., Willecke M., Kango-Singh M. et al. The tumour-suppressor genes NF2/Merlin and Expanded act through Hippo signalling to regulate cell proliferation and apoptosis // Nat. Cell Biol. 2006. V. 8. No. 1. P. 27–36.Harman D. The aging process // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1981. V. 78. No. 11. P. 7124–7128.Harman D. The aging process // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1981. V. 78. No. 11. P. 7124–7128.Jaekel R., Klein T. The Drosophila Notch inhibitor and tumor suppressor gene lethal (2) giant discs encodes a conserved regulator of endosomal traffi cking // Dev. Cell. 2006. V. 11. No. 5. P. 655–669.Jaekel R., Klein T. The Drosophila Notch inhibitor and tumor suppressor gene lethal (2) giant discs encodes a conserved regulator of endosomal traffi cking // Dev. Cell. 2006. V. 11. No. 5. P. 655–669.Kinzler K.W., Vogelstein B. Cancer-susceptibility genes. Gatekeepers and caretakers // Nature. 1997. V. 386. No. 6627. P. 761, 763.Kinzler K.W., Vogelstein B. Cancer-susceptibility genes. Gatekeepers and caretakers // Nature. 1997. V. 386. No. 6627. P. 761, 763.Kirkwood T.B. The nature and causes of ageing // Ciba Found Symp. 1988. V. 134. P. 193–207.Kirkwood T.B. The nature and causes of ageing // Ciba Found Symp. 1988. V. 134. P. 193–207.Kirkwood T.B. Understanding the odd science of aging // Cell. 2005. V. 120. No. 4. P. 437–447.Kirkwood T.B. Understanding the odd science of aging // Cell. 2005. V. 120. No. 4. P. 437–447.Lee J.D., Amanai K., Shearn A. et al. The ubiquitin ligase Hyperplastic discs negatively regulates hedgehog and decapentaplegic expression by independent mechanisms // Development. 2002. V. 129. No. 24. P. 5697–5706.Lee J.D., Amanai K., Shearn A. et al. The ubiquitin ligase Hyperplastic discs negatively regulates hedgehog and decapentaplegic expression by independent mechanisms // Development. 2002. V. 129. No. 24. P. 5697–5706.Mansfield E., Hersperger E., Biggs J. et al. Genetic and molecular analysis of hyperplastic discs, a gene whose product is required for regulation of cell proliferation in Drosophila melanogaster imaginal discs and germ cells // Dev. Biol. 1994. V. 165. No. 2. P. 507–526.Mansfield E., Hersperger E., Biggs J. et al. Genetic and molecular analysis of hyperplastic discs, a gene whose product is required for regulation of cell proliferation in Drosophila melanogaster imaginal discs and germ cells // Dev. Biol. 1994. V. 165. No. 2. P. 507–526.Olshansky S.J., Carnes B.A. Ever since Gompertz // Demography. 1997. V. 34. No. 1. P. 1–15.Olshansky S.J., Carnes B.A. Ever since Gompertz // Demography. 1997. V. 34. No. 1. P. 1–15.Pertceva J.A., Dorogova N.V., Bolobolova E.U. et al. The role of Drosophila hyperplastic discs gene in spermatogenesis // Cell Biol. Int. 2010. V. 34. No. 10. P. 991–996.Pertceva J.A., Dorogova N.V., Bolobolova E.U. et al. The role of Drosophila hyperplastic discs gene in spermatogenesis // Cell Biol. Int. 2010. V. 34. No. 10. P. 991–996.Sas A.A., Snieder H., Korf J. Gompertz’ survivorship law as an intrinsic principle of aging // Med. Hypotheses. 2012. V. 78. No. 5. P. 659–663.Sas A.A., Snieder H., Korf J. Gompertz’ survivorship law as an intrinsic principle of aging // Med. Hypotheses. 2012. V. 78. No. 5. P. 659–663.Silva E., Tsatskis Y., Gardano L. et al. The tumor-suppressor gene fat controls tissue growth upstream of expanded in the hippo signaling pathway // Curr. Biol. 2006. V. 16. No. 21. P. 2081–2089.Silva E., Tsatskis Y., Gardano L. et al. The tumor-suppressor gene fat controls tissue growth upstream of expanded in the hippo signaling pathway // Curr. Biol. 2006. V. 16. No. 21. P. 2081–2089.Tacutu R., Craig T., Budovsky A. et al. Human Ageing Genomic Resources: integrated databases and tools for the biology and genetics of ageing // Nucl. Acids Res. 2013. V. 41. No. Database issue. P. D1027–1033.Tacutu R., Craig T., Budovsky A. et al. Human Ageing Genomic Resources: integrated databases and tools for the biology and genetics of ageing // Nucl. Acids Res. 2013. V. 41. No. Database issue. P. D1027–1033.Wang C., Li Q., Redden D.T. et al. Statistical methods for testing effects on «maximum lifespan» // Mech. Ageing Dev. 2004. V. 125. No. 9. P. 629–632.Wang C., Li Q., Redden D.T. et al. Statistical methods for testing effects on «maximum lifespan» // Mech. Ageing Dev. 2004. V. 125. No. 9. P. 629–632.Werner H. Tumor suppressors govern insulin-like growth factor signaling pathways: implications in metabolism and cancer // Oncogene. 2012. V. 31. No. 22. P. 2703–2714.Werner H. Tumor suppressors govern insulin-like growth factor signaling pathways: implications in metabolism and cancer // Oncogene. 2012. V. 31. No. 22. P. 2703–2714.Willecke M., Hamaratoglu F., Kango-Singh M. et al. The fat cadherin acts through the hippo tumor-suppressor pathway to regulate tissue size // Curr. Biol. 2006. V. 16. No. 21. P. 2090–2100.Willecke M., Hamaratoglu F., Kango-Singh M. et al. The fat cadherin acts through the hippo tumor-suppressor pathway to regulate tissue size // Curr. Biol. 2006. V. 16. No. 21. P. 2090–2100.Wilson D.L. The analysis of survival (mortality) data: fitting Gompertz, Weibull, and logistic functions // Mech. Ageing Dev. 1994. V. 74. No. 1/2. P. 15–33.Wilson D.L. The analysis of survival (mortality) data: fitting Gompertz, Weibull, and logistic functions // Mech. Ageing Dev. 1994. V. 74. No. 1/2. P. 15–33.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.