Anna Leonov
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Rachel Feldman
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Amanda Piano
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Anthony Arlia-Ciommo
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Vicky Lutchman
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Masoumeh Ahmadi
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Sarah Elsaser
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Hana Fakim
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Mahdi Heshmati-Moghaddam
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Asimah Hussain
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Sandra Orfali
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Harshvardhan Rajen
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Negar Roofigari-Esfahani
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Leana Rosanelli
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Vladimir I. Titorenko
1 Departamentul de biologie, Universitatea Concordia, Montreal, Quebec, Canada
Date asociate
Abstract
INTRODUCERE
Un corp de cunoștințe despre mecanismele care stau la baza îmbătrânirii cronologice a drojdiei Saccharomyces cerevisiae a fost furnizat de studii în care celulele de drojdie au fost cultivate într-un mediu lichid bogat în nutrienți conținând inițial glucoză 2% [1, 2]. În aceste așa-numite condiții de restricție non-calorică (non-CR), celulele de drojdie nu sunt limitate în aportul de calorii [1, 3, 4]. Când glucoza este epuizată la schimbarea diauxică, celulele dintr-o cultură de drojdie non-CR suferă oprire la faza G1 a ciclului celular. Cultura de drojdie non-CR se diferențiază apoi în mai multe populații de celule [5-8].
Una dintre aceste populații de celule este o populație de celule în repaus (Q); aceste celule există într-o stare distinctă neproliferativă numită G0 [5-11]. Celulele Q sunt în principal celule fiice [5-7]. Sunt nebuduiți și de dimensiuni uniforme, sunt refractivi prin microscopie cu contrast de fază și sunt închiși de un perete celular rigid, au o densitate ridicată a flotării, depozitează glicogen și trehaloză în cantități mari, sunt foarte activi din punct de vedere metabolic, prezintă rate ridicate de respirație mitocondrială și concentrații mici de speciile reactive de oxigen (ROS), sunt capabile să formeze colonii atunci când sunt placate pe mediu solid proaspăt, pot reintră în mitoză când nutrienții devin disponibili după transferul în mediu lichid proaspăt, sunt rezistente la stresurile termice și oxidative pe termen lung, prezintă rate scăzute de mutații care afectează funcționalitatea mitocondrială și afișează un debut întârziat al modurilor apoptotice și necrotice ale morții celulare programate (PCD) [5-8, 10, 11].
Diferențierea unei culturi de drojdie non-CR după epuizarea glucozei la schimbarea diauxică produce, de asemenea, cel puțin trei subpopulații de celule nonquiescent (NQ), cele mai multe sau toate fiind celule mame de primă și superioară generație [5-8, 10, 11]. O subpopulație de celule NQ constă din celule metabolice active care prezintă capacități reproductive (formatoare de colonii) ridicate, concentrații mari de ROS, respirație mitocondrială afectată și frecvențe crescute ale mutațiilor care afectează funcționalitatea mitocondrială [5-8, 10, 11]. O altă subpopulație de celule NQ include celule metabolice active care sunt afectate de capacitatea de reproducere (clonogenă) și sunt susceptibile de a fi descendente din celulele NQ din prima subpopulație [5-8, 10, 11]. A treia subpopulație de celule NQ este compusă din celule care prezintă semnele distinctive ale modurilor apoptotice și/sau necrotice ale PCD și pot proveni din celulele NQ ale celei de-a doua subpopulații [5-8, 10, 11].
CR este o intervenție dietetică care întârzie îmbătrânirea drojdiei și a altor organisme eucariote îndepărtate evolutiv [1, 2, 102-106]. Deși mecanismele care leagă îmbătrânirea cronologică a drojdiei de programul de repaus în condiții non-CR sunt bine stabilite [5-9, 11, 43, 44, 97, 107], nu se știe dacă efectul de întârziere a îmbătrânirii CR în drojdia de îmbătrânire cronologică se datorează în parte capacității acestei diete hipocalorice de a controla programul de pauză. În acest studiu, oferim dovezi că CR încetinește îmbătrânirea cronologică a drojdiei printr-un mecanism care afectează mai multe aspecte cheie ale programului de pauză.
REZULTATE
CR accelerează o acumulare legată de vârstă a celulelor cu densitate scăzută în culturile de drojdie îmbătrânite cronologic
Drojdia îmbătrânită cronologic cultivată în condiții CR în mediul YP bogat în nutrienți care conținea inițial 0,2% glucoză a trăit semnificativ mai mult decât drojdia supusă îmbătrânirii cronologice în condiții non-CR în mediu YP suplimentat inițial cu 2% glucoză (Figura (Figura 1A). 1A). Chiar înainte ca glucoza să fie epuizată din mediu la schimbarea diauxică, se știe că o cultură de drojdie care suferă o îmbătrânire cronologică în condiții non-CR diferențiază în populații de celule cu densități flotante diferite [6, 8]. Fiecare dintre aceste populații de celule poate fi purificată până la omogenitate prin centrifugare în gradientul de densitate Percoll [5].
- Curățarea arcului celular încetinește îmbătrânirea științei AAAS
- Restricție calorică VS Dieta pe bază de plante; Dr.
- Un studiu privind mecanismul adipokinei în ficatul gras nealcoolic la șobolani tratați cu patru plante medicinale
- O revizuire sistematică a efectelor separate și combinate ale restricției de energie și exercițiului fizic asupra
- Reglarea aberantă a calciului neuronal subcelular la îmbătrânire și boala Alzheimer