Обмеження білка в личинок дрозофіл подовжило їхнє життя

Обмеження амінокислот у раціоні личинок дрозофіл подовжило тривалість життя дорослих комах, навіть коли після виходу з лялечки вони отримували стандартне харчування. Як повідомляє Nature, дослідження також виявило білок Lsp2, пов’язаний зі збереженням впливу раннього раціону на синтез білків у дорослому віці.

Раціон личинок і тривалість життя

У дослідах личинок на пізній другій стадії розвитку приблизно через 68 годин після відкладання яєць переводили на корм зі зниженим вмістом дріжджів — основного джерела амінокислот і білка для дрозофіл у лабораторних умовах. Після виходу з лялечки мух повертали до стандартного дріжджового раціону.

Зменшення частки дріжджів із 8% до 2% або 1% сповільнювало розвиток личинок і знижувало масу тіла дорослих особин. У самок маса могла зменшуватися до 28%, а розмір крил — на 7,2%. У самок також погіршувалася рання плодючість і скорочувалася кількість оваріол — структур яєчника, кількість яких визначається на личинковій стадії.

Водночас обмеження білка в ранньому віці збільшувало тривалість життя дорослих самок і самців. Додавання комплексу амінокислот до корму з 1% дріжджів усувало цей ефект, що вказує на роль доступності амінокислот. Подовження життя зберігалося за широкого діапазону концентрацій амінокислот у дорослому раціоні — від 10% до 100%.

Зміни в сигнальних шляхах і білках

У дводенних дорослих самок після раннього обмеження білка дослідники зафіксували нижчий рівень фосфорильованого Akt, що свідчило про пригнічення інсулінового сигналінгу. Вони також виявили активацію фактора FoxO та зниження активності системного шляху інсулін–mTOR. Ці зміни були тимчасовими: до сьомого дня дорослого життя показники поверталися до рівня контрольних мух.

Аналіз протеому показав, що на третій день дорослого життя 63,7% білків у голові мух походили з личинкового періоду, а на шостий день їхня частка становила 45,8%. Серед білків, які зберігали мітку личинкового походження, були численні рибосомні білки, пов’язані з цитоплазматичним синтезом білка. Автори роботи вивчали Lsp2 як молекулярну ланку між харчуванням на ранній стадії розвитку, трансляцією білків у дорослих мух і тривалістю їхнього життя.