Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Роль линкерного гистона HYS-41 в увеличении продолжительности жизни у C. Elegans

ВАК РФ 03.00.03, Молекулярная биология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Илькаева, Ольга Радиевна

I. Введение.

1.1. Сигнальные пути, регулирующие продолжительность жизни, образование дауэрларвы и метаболизм в C.elegans. 10 1Л. 1. Инсулиноподобный сигнальный путь регулирует продолжительность жизни и образование дауэрларвы.

1Л .2. TGF-P сигнальный путь регулирует образование дауэрларвы.

1.1.3. Гены elk регулируют метаболизм и продолжительность жизни.

1.1.4. Репродуктивные сигналы регулируют продолжительность жизни.

1.1.5. Сенсорные нейроны регулируют продолжительность жизни.

1.1.6. Серотониновый сигнал регулирует продолжительность жизни.

1.1.7. Потребление калорий регулирует продолжительность жизни.

1.1.8. SIR-2, диацетилаза коровых гистонов, регулирует продолжительность жизни у дрожжей и C.elegans.

1.1.9. Роль окислительного стресса в старении.

1.2. Молекулярная генетика семейства линкерных гистонов HI у C.elegans.

1.3. HI может быть специфическим регулятором генной транскрипции.

1.3.1. HI у Tetrahymena thermophila.

1.3.2. HI у позвоночных.

1.3.3. HI у Saccharomyces cerevisiae.

1.3.4. HI у растений.

1.3.5. HI у Ascobolus immersus.

II. Методы.

2.1. Конструирование H1::GFP соединений.

2.2. Трансформация.

2.3. RT-PCR анализ уровня his-41 мРНК в червях.

2.4. his-41::GFP мутантные конструкты.

2.5. Измерение продолжительности жизни взрослой особи.

2.6. РНКовая интерференция (RNAi).

2.7. Экспрессия his-41 под контролем различных промотеров. 34 Ш. Результаты.

3.1. Экспрессия генов HI у С. elegans, выявленная с помощью

GFP - связанных трансгенов.

3.1.1. Экспрессия HI::GFP в сытых червях дикого типа.

3.1.2. Экспрессия HI ::GFP в голодных червях дикого типа и дауэрларвах.

3.2. Регуляция Ыъ-41.

3.2.1. Индукция Ыз-41 во время голодания не зависит от феромона.

3.2.2. Дауэр-конститутивные мутации в ОАР-2/АОЕ-1 инсулиноподобном и ОАР-7/ОАР-1Я)АР-4 ТвР-Р сигнальных путях активируют Ыз-41 у сытых червей.

3.2.3. Дауэр-дефективные мутации в РогкЪеас! белке ОАР-16, но не в ОАР-З/БМАЭ или ОАР-12, блокируют аккумуляцию Н18-41, вызванную голоданием.

3.2.4. Долгоживущие мутанты в генетически различных сигнальных путях, регулирующих продолжительность жизни, индуцируют Ыз-41 в различных тканях.

3.2.5. Уровень экспрессии Ш$-41::0РР является надёжным показателем активности эндогенного гена Ыз-41.

3.2.6. Поиск возможных регуляторных элементов, необходимых для индукции Ы$-41.

3.3. Функциональный анализ Ыз-41 в увеличении продолжительности жизни.

3.3.1. Ыз-41 необходим для увеличения продолжительности жизни.

3.3.2. ^¡5-47 достаточен для увеличения продолжительности жизни.

3.3.3. Ингибиция Ыз-41 супрессирует эмбриональную летальность с1а/-2(е979).

Введение Диссертация по биологии, на тему "Роль линкерного гистона HYS-41 в увеличении продолжительности жизни у C. Elegans"

Старение это неизбежный биологический процесс, универсальный для эукариотических организмов, и механизмы, лежащие в его основе в настоящее время интенсивно изучаются. Важным моментом в исследовании старения является изучение факторов окружающей среди или мутаций, которые задерживают процесс старения. Наиболее заметным среди них является калорийные ограничения. Калорийным ограничением называется 50-70 процентное уменьшение потребления пищи животными относительно контрольных животных, питающихся ad libitum. Эффекты калорийного ограничения зависят от уменьшения доступных калорий, не от ограничения специфических питательных веществ. (Jazwinski, 2002). Калорийное ограничение это не недостаток в питании, поскольку все существенные компоненты диеты присутствуют (Masoro, 1990). Ограничения в диете с достоверностью увеличивает как среднюю, так и максимальную продолжительность жизни многих видов, включая млекопитающих до 80 процентов (Masoro, 1995). Калорийное ограничение также откладывает большинство физиологических проявлений старения, включая болезни, сопровождающие старение. Например, калорийное ограничение задерживает спонтанное образование опухолей в мышах с р53-делетированиым геном (Hursting et al., 1994). От 80 до 90 процентов из 300 связанных с возрастом изменений, исследованных в грызунах, находящихся на диете с калорийным ограничением, включая изменения в поведении, обучении, иммунном ответе, экспрессии генов, ферментативной активности, действии гормонов, непереносимости глюкозы, репарации ДНК и белковом синтезе показывали задержку в проявлении (Sohal Weindruch, 1996). Все еще неясно каким образом калорийное ограничение увеличивает продолжительность жизни. Было предложено, что калорийное ограничение действует через уменьшение скорости метаболизма, по существу приводя к уменьшению скорости жизни (Miquel et al., 1976); по-видимому, это не так. Хотя потребление энергии при ограничении в диете сокращено, никакого уменьшения в скорости метаболизма у животньгх не наблюдается и они остаются такими же активными, как и те, которых кормят ad libitum (McCarter McGee, 1989). Другая возможность заключается в том, что калорийное ограничение вызывает изменение в метаболизме, которые уменьшают окислительный стресс и разрушения, вызванные реактивными радикалами кислорода (Sohal Weindruch, 1996). Грызуны, подвергшиеся калорийному ограничению, демонстрируют ослабление в связанном с возрастом увеличении скорости генерации Ог" и Н2О2 в митохондриях (McCarter McGee, 1989), уменьшение продукции алканов (Matsuo et al., 1993) и уменьшенную потерю текучести мембран (Chen Yu, 1994). Калорийное ограничение уменьшает подверженность тканей острому окислительному стрессу in vitro. Наибольшая степень окислительного разрушения, так же как и его ослабление с помощью ограничений в питании происходит в таких тканях, как мозг, сердце, скелетная мышца, которые в основном состоят из долгоживущих постмитотических клеток. Эти ткани также являются мишенями нескольких связанньгх с возрастом дегенеративных процессов, вызванных окислительным стрессом (Sohal Weindruch, 1996). Наряду с физиологическими изменениями, такими как пониженные уровни глюкозы и холестерола в сыворотке, увеличение чувствительности к инсулину и уменьшение температуры тела, калорийное ограничение также вызывает значительное изменение в экспрессии генов. Многочисленные эксперименты, основанные на технологии «микроэррэй», на Drosophila melanogaster (Zou et al., 2000), мышах (Lee et al., 1999) и обезьянах (Kayo et al., 2001) показали, что старение сопровождается уменьшением уровня транскрипции генов, вовлеченных в репродукцию, метаболизм и круговорт белков. Большинство изменений в экспрессии генов были либо полностью, либо частично предотвращены с помощью калорийного ограничения. Кроме того, калорийное ограничение ассоциируется с уменьшением экспрессии многих генов, вовлеченных в ответы на стресс, метаболическую детоксификацию и репарарацию ДНК (Zou et al., 2000). Таким образом, поддержание сбалансированной экспрессии многих генов может быть критично для удлинения продолжительности жизни. Экспрессия генов зависит от состояния хроматина. Следовательно, отношение между значительными изменениями в экспрессии генов и старением предсказывает, что факторы, регулирующие организацию хроматина, могут также контролировать активность генов и воздействовать на продолжительность жизни. В соответствие с этой гипотезой Lin el al (Lin et al., 2000b) показали, что в дрожжах увеличение продолжительности жизни вызванное калорийным ограничением зависит от двух генов nptl и sir2. nptl кодирует Ф- фермент, который производит никотинамид аденин динуклеотид (NAD), ключевой промежуточный продукт энергетического метаболизма. Sir2 является NAD-зависимой гистоновой деацетилазой, которая блокирует транскрипцию генов в отдельньпс локусах (Cockell et al., 2000). Потеря блокировки в часто повторяющихся локусах рибосомальной ДНК (rDNA) является одной из причин старения у дрожжей (Sinclair Guarente, 1997). Sir2 может модулировать продолжительность жизни у дрожжей путем блокировки rDNAлокуса и изменения генной экспрессии (Kim et al., 1999). Более того, Sir2 способствует образованию компактной хроматиновой структуры и регулирует доступ многих ядерных белков к ДНК (Straight et al., 1999). 7 Зависимость Sir2 от NAD может служить связывающим звеном между активностью Sir2 и энергетическим статусом клетки. Таким образом, потребление пищи может регулировать задерживания экспрессию продолжительность жизни путем модуляции активности Sir2 и потери генной блокировки. Утрата блокировки хроматина генов, что может снижать способность клетки изменяет и функционировать выдерживать стрессы. Например, блокированные гены на Х-хромосоме человека и других локусах реактивируются с возрастом (Surralles et al., 1999), предполагая, что сопровождающая старение утрата блокировки происходит в клетках млекопитающих и может быть одной из причин снижения функциональности и болезней, ассоциированных со старением. Следовательно, можно ожидать, что уровень блокировки хроматина или состояние хроматина в целом вносит вклад в развитие фенотипов, ассоциированных со старением. Генетические анализы дрожжей, нематод, мухи и мыши выявили гены, которые регулируют продолжительность жизни в этих организмах (Johnson et al., 1999). Группа генов, отвечающих за продолжительность жизни, включает rtg гены, медиаторы ретроградной связи (от митохондрии к ядру) в дрожжах (Liao Butow, 1993); супероксидную дисмутазу, «уборщик свободных радикалов» (Огг Sohal, 1994); потенциальный связанный с G-белком рецептор (Lin et al., 1998); chico, субстрат инсулинового рецептора (Clancy et al, 2001) в Drosophila melanogaster и p66shc, ген ответа на окислительный стресс у мышей (Migliaccio et al., 1999). Гены, регулирующие продолжительность жизни в C.elegans включают с1к-1, ген, вовлеченный в биосинтез убиквинона в митохондриях (Branicky et al., 2000); tph-1, ген, вовлеченный в биосинтез серотонина (Sze et al., 2000); eat гены, регулирующие функцию фаринкса и потребление пищи (Lakowski Hekimi, 1998); sir-2, гомолог дрожжевого sir2, который опосредует блокировку хроматина (Tissenbaum Guarente, 2001), и группу генов, вовлеченных в инсулиноподобный сигнальный путь: daf-2, age-1 и daf-16 (Kenyon et al, 1993; Morris et al., 1996). C.elegans широко используются в качестве модельной системы для изучения генетической основы удлинения продолжительности жизнии (Braeckman et al., 2001). Короткая продолжительность жизни C.elegans делает червяка особенно пригодным для изучения продолжительности жизни. Жизненный цикл C.elegans был полностью охарактеризован (Brenner, 1974). Жизненный цикл состоит из четырех личиночных стадий, L1-L4. Продукция спермы проиходит на стадии L4, прекращается при переходе во взрослое состояние, за чем следует оогенез. Ооциты оплодотворяющтся запасенной спермой и вокруг одноклеточного эмбриона образуется оболочка. L1 вылупляется через 1 условия становятся благоприятными, дауэрларвы начинают питаться и возобновляют свое развитие во взрослую особь. Было идентифицировано более чем тридцать генов, которые контролируют различные аспекты формирования и биологии дауэрларвы (Gottlieb Ruvkun, 1994; Schackwitz et al., 1996; Thomas, 1993). Мутации в этих генах

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Илькаева, Ольга Радиевна, Даллас; Техас

2. Cell nonautonomy of С elegans daf-2 function in the regulation of diapause and life span. Cell. 95:199-

4. Regulation of lifespan by sensory perception in Caenorhabditis elegans. Nature. 402:804-

5. Structure and dynamics of transcriptionally active chromatin. J Cell Sci. 102 Pt l):l-

6. Avery, L. 1993. The genetics of feeding in Caenorhabditis elegans. Genetics. 133:897-

7. Barra, J.L., L. Rhounim, J.L. Rossignol, and G. Faugeron. 2

8. Histone HI is dispensable for methylation-associated gene silencing in Ascobolus immersus and essential for long life span. Mol Cell Biol. 20:61-

10. Fast forward genetics based on virus-induced gene silencing. Curr Opin Plant Biol. 2:\09-l

12. Chromatin goes global. Mol Cell. 8:263-

13. Braeckman, B.P., K. Houthoofd, A. De Vreese, and J.R. Vanfleteren. 1

14. Apparent uncoupling of energy production and consumption in long-lived Clk mutants of Caenorhabditis elegans. Curr Biol. 9:493-

15. Braeckman, B.P., K. Houthoofd, and J.R. Vanfleteren. 2

16. Insulin-like signaling, metabolism, stress resistance and aging in Caenorhabditis elegans. Mech Ageing Dev. 122:673-

17. Branicky, R., C. Benard, and S. Hekimi. 2000. clk-1, mitochondria, and physiological rates. Bioessays. 22:48-

18. Braunstein, M., R.E. Sobel, C D Allis, B.M. Turner, and J.R. Broach. 1

19. Efficient transcriptional silencing in Saccharomyces cerevisiae requires a heterochromatin histone acetylation pattern. Mol Cell Biol. 16:4349-

20. Brenner, S. 1974. The genetics of Caenorhabditis elegans. Gee/Zci-. 77:71-

21. Brown, D.T., B.T. Alexander, and D.B. Sittman. 1

22. Differential effect of HI variant overexpression on cell cycle progression and gene expression. Nucleic Acids Res. 24:48

23. Bruning, J.C, D. Gautam, D.J. Burks, J. Gillette, M. Schubert, P.C. Orban, R. Klein, W. Krone, D. Muller-Wieland, and C.R. Kahn. 2

24. Role of brain insulin receptor in control of body weight and reproduction. Science. 289:2122-5. 90

25. Cahill, CM., G. Tzivion, N. Nasrin, S. Ogg, J. Dore, G. Ruvkun, and M. Alexander-Bridges. 2

26. Phosphatidylinositol 3-kinase signaling inhibits DAF-16 DNA binding and function via 14-3-3-dependent and 14-3-3-independent pathways. J Biol Chem. 276:13402-

27. Cassada, R.C., and R.L. Russell. 1975. The dauerlarva, a post-embryonic developmental variant of the nematode Caenorhabditis elegans. Dev Biol. 46:326-

28. Cederberg, A., L.M. Gronning, B. Ahren, K. Tasken, P. Carlsson, and S. Enerback. 2001. F0XC2 Is a Winged Helix Gene that Counteracts Obesity, Hypertriglyceridemia, and Diet-Induced Insulin Resistance. Cell. 106:563-

30. Alterations in mitochondrial membrane fluidity by lipid peroxidation products. Free Radic Biol Med. 17:411-

31. Chen, Y.G., A. Hata, R.S. Lo, D. Wotton, Y. Shi, N. Pavletich, and J. Massague. 1

32. Determinants of specificity in TGF-beta signal transduction. Genes Dev. 12:2144-

33. Cheung, P., C D AUis, and P. Sassone-Corsi. 2000a. Signaling to chromatin through histone modifications. Cell. 103:263-71. i- Cheung, P., K.G. Tanner, W.L. Cheung, P. Sassone-Corsi, J.M. Denu, and C D Allis. 2000b. Synergistic coupling of histone H3 phosphorylation and acetylation in response to epidermal growth factor stimulation. Mol Cell. 5:905-

34. Clancy, D.J., D. Gems, L.G. Harshman, S. Oldham, H. Stocker, E. Hafen, S.J. Leevers, and L. Partridge. 2

35. Extension of life-span by loss of CHICO, a Drosophila insulin receptor substrate protein. Science. 292:104-

36. Cockell, M.M., S. Perrod, and S.M. Gasser. 2

37. Analysis of Sir2p domains required for rDNA and telomeric silencing in Saccharomyces cerevisiae. Genetics. 154:1069-

38. Dherin, C M. Dizdaroglu, H. Doerflinger, S. Boiteux, and J.P. Radicella. 2

39. Repair of oxidative DNA damage in Drosophila melanogaster: identification and characterization of dOggl, a second DNA glycosylase activity for 8-hydroxyguanine and formamidopyrimidines. Nucleic Acids Res. 28:4583-

41. Remodeling somatic nuclei in Xenopus laevis egg extracts: molecular mechanisms for the selective release of histones HI and H1(0) from chromatin and the acquisition of transcriptional competence. Embo J. 15:5897-

42. Doenecke, D., W. Albig, H. Bouterfa, and B. Drabent. 1

43. Organization and expression of HI histone and HI replacement histone genes. J Ce//5гос/ге/«. 54:423-31. >i 91

44. Phosphorylation of linker histone HI regulates gene expression in vivo by creating a charge patch. Mol Cell. 6:225-

45. Drabent, В., К. Franke, Bode, U. Kosciessa, H. Bouterfa, H. Hameister, and D. Doenecke. 1

46. Isolation of two murine HI histone genes and chromosomal mapping of the HI gene complement. Mamm Genome. 6:505-

47. Felkai, S., J.J. Ewbank, J. Lemieux, J.С Labbe, G.G. Brown, and S. Hekimi. 1999. CLK-1 controls respiration, behavior and aging in the nematode Caenorhabditis elegans. Embo J. 18:1783-

49. Oxidants, oxidative stress and the biology of ageing. Nature. 408:239-

50. Fire, A., S. Xu, M.K. Montgomery, S.A. Kostas, S.E. Driver, and C.C. Mello. 1

51. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature. 391:806-

53. Mechanisms of transcriptional memory. Nat Rev Mol Cell Biol. 2:409-2\. Friedman, D.B., and Т.Е. Johnson. 1988. A mutation in the age-1 gene in Caenorhabditis elegans lengthens life and reduces hermaphrodite fertility. Genetics. 118:75-

54. Furuyama, Т., Т. Nakazawa, I. Nakano, and N. Mori. 2

55. Identification of the differential distribution patterns of mRNAs and consensus binding sequences for mouse DAF-16 homologues. Biochem J. 349:629-

56. Nematode ageing: Putting metabolic theories to the test. Curr Biol. 9:R614-

58. Longevity in Caenorhabditis elegans reduced by mating but not gamete production. Nature. 379:723-

60. Defining wild-type life span in Caenorhabditis elegans. J Gerontol A Biol Sci MedSci. 55:B215-

61. Gems, D., A.J. Sutton, M.L. Sundermeyer, P.S. Albert, K.V. King, M.L. Edgley, P.L. Larsen, and D.L. Riddle. 1998. Two pleiotropic classes of daf-2 mutation affect larval arrest, adult behavior, reproduction and longevity in Caenorhabditis elegans. Genetics. 150:12

62. Gjerset, R., С Gorka, S. Hasthorpe, J.J. Lawrence, and H. Eisen. 1

63. Developmental and hormonal regulation of protein HI degrees in rodents. Proc Natl Acad Sci 79:2333-

64. Golden, J.W., and D.L. Riddle. 1984. The Caenorhabditis elegans dauer larva: developmental effects of pheromone, food, and temperature. Dev Biol. 102:368-78. USA. 92

65. Gottlieb, S., and G. Ruvkun. 1994. daf-2, daf-16 and daf-23: genetically interacting genes controlling Dauer formation in Caenorhabditis elegans. Genetics. 137:107-

66. Gottschling, D.E., O.M. Aparicio, B.L. Billington, and V.A. Zakian. 1

67. Position effect at S. cerevisiae telomeres: reversible repression of Pol II transcription. Cell. 63:751-

69. Transcriptional silencing in fission yeast. J Cell Physiol. 184:311-

71. Yeast heterochromatin: regulation of its assembly and inheritance by histones.Ce//. 93:325-

73. Genetic pathways that regulate ageing in model organisms. Nature. 408:255-

74. Gunjan, A., B.T. Alexander, D.B. Sittman, and D.T. Brown. 1

75. Effects of HI histone variant overexpression on chromatin structure. J Biol Chem. 274:37950-

77. Oveфroduction of histone HI variants in vivo increases basal and induced activity of the mouse mammary tumor virus promoter. Nucleic Acids Res. 21-.2355-61,. Gunjan, A., D.B. Sittman, and D.T. Brown. 2

78. Core histone acetylation is regulated by linker histone stoichiometry in vivo. J Biol Chem. 276:3635-

79. Hecht, A., T. Laroche, S. Strahl-Bolsinger, S.M. Gasser, and M. Grunstein. 1

80. Histone H3 and H4 N-termini interact with SIR3 and SIR4 proteins: a molecular model for the formation of heterochromatin in yeast. Cell. 80:583-

81. Hellauer, K., E. Sirard, and B. Turcotte. 2

82. Decreased expression of specific genes in yeast cells lacking histone m. J Biol Chem. 276:13587-

83. Herrera, J.E., K.L. West, R.L. Schiltz, Y. Nakatani, and M. Bustin. 2

84. Histone HI is a specific repressor of core histone acetylation in chromatin. Mol Cell Biol. 20:523-

86. Human SWI/SNF nucleosome remodeling activity is partially inhibited by linker histone HI. Biochemistry. 39:11649-

87. Honda, Y., and S. Honda. 1999. The daf-2 gene network for longevity regulates oxidative stress resistance and Mn-superoxide dismutase gene expression in Caenorhabditis elegans. FasebJ. 13:1385-

88. Hosono, R., S. Nishimoto, and S. Kuno. 1

89. Alterations of life span in the nematode Caenorhabditis elegans under monoxenic culture conditions. Exp Gerontol. 24:251-

91. Signals from the reproductive system regulate the lifespan of C. elegans. Nature. 399:362-6. 93

92. Cloning, expression, and characterization of two manganese superoxide dismutases from Caenorhabditis elegans. J Biol Chem. 272:28652-

93. Hursting, S.D., S.N. Perkins, and J.M. Phang. 1

94. Calorie restriction delays spontaneous tumorigenesis in p53-knockout transgenic mice. Proc Natl Acad Sci USA. 91:7036-

95. Ishii, N., M. Fujii, P.S. Hartman, M. Tsuda, K. Yasuda, N. Senoo-Matsuda, S. Yanase, D. Ayusawa, and K. Suzuki. 1998. A mutation in succinate dehydrogenase cytochrome b causes oxidative stress and ageing in nematodes. Nature. 394:694-

96. Iwasaki, K., and R. Toyonaga. 2000. The Rab3 GDP/GTP exchange factor homolog AEX-3 has a dual function in synaptic transmission. EmboJ. 19:4806-

98. Distinct oligomeric states of SMAD proteins in the transforming growth factor-beta pathway. J Biol Chem. 275:40710-

100. Metabolic mechanisms of yeast ageing. Exp Gerontol. 35:671-

101. Jedrusik, M.A., and E. Schulze. 2001. A single histone HI isoform (Hl.l) is essential for chromatin silencing and germline development in Caenorhabditis elegans. Development. 128:1069-

102. Johnson, F.B., D.A. Sinclair, and L. Guarente. 1

103. Molecular biology of aging. Cell. 96:291302. 1, Johnson, L.M., P.S. Kayne, E.S. Kahn, and M. Grunstein. 1

104. Genetic evidence for an interaction between SIR3 and histone H4 in the repression of the silent mating loci in Saccharomyces cerevisiae. Proc Natl Acad Sci USA. 87:6286-

105. Jonassen, Т., P.L. Larsen, and C.F. Clarke. 2001. A dietary source of coenzyme Q is essential for growth of long-lived Caenorhabditis elegans clk-1 mutants. Proc Natl Acad Sci 98:421-

106. Jones, S.J., D.L. Riddle, A.T. Pouzyrev, V.E. Velculescu, L. Hillier, S.R. Eddy, S.L. Stricklin, D.L. Baillie, R. Waterston, and M.A. Marra. 2

107. Changes in gene expression USA. associated with developmental arrest and longevity in Caenorhabditis elegans. Genome Res. 11:1346-

108. Kaeberlein, M., M. McVey, and L. Guarente. 1999. The SIR2/3/4 complex and SIR2 alone promote longevity in Saccharomyces cerevisiae by two different mechanisms. Genes Dev. 13:2570-

110. Chromatin structure of transcriptionally competent and repressed genes. Embo J. 9:3997-4

112. Phosphatidylinositol 3-kinase. Bioessays. 16:565-76. 94

113. Extremely conserved histone H4 N terminus is dispensable for growth but essential for repressing the silent mating loci in yeast. Cell. 55:27-

114. Kayo, Т., D.B. Allison, R. Weindruch, and T.A. Prolla. 2

115. Influences of aging and caloric restriction on the transcriptional profile of skeletal muscle from rhesus monkeys. Proc NatlAcadSci USA. 98:5093-

116. Kelly, C.L., M.E. Hinsdale, and P.A. Wood. 1

117. Cloning and characterization of the mouse short-chain acyl-CoA dehydrogenase cDNA. Gertom/cj-. 18:137-

119. Chromatin silencing and the maintenance of a functional germline in Caenorhabditis elegans. Development. 125:2451-

120. Kelly, W.G., S. Xu, M.K. Montgomery, and A. Fire. 1

121. Distinct requirements for somatic and germline expression of a generally expressed Caernorhabditis elegans gene. Genetics. 146:227-

122. Kenyon, C J. Chang, E. Gensch, A. Rudner, and R. Tabtiang. 1993. A C. elegans mutant that lives twice as long as wild type. Nature. 366:461-

123. Ketting, R.F., Т.Н. Haverkamp, H.G. van Luenen, and R.H. Plasterk. 1999. Mut-7 of C. elegans, required for transposon silencing and RNA interference, is a homolog of Werner syndrome helicase and RNaseD. Cell. 99:133-41. It Khochbin, S., С Gorka, and J.J. Lawrence. 1

124. Multiple control level governing HIO mRNA and protein accumulation. FEBS Lett. 283:65-

125. Kido, Y., J. Nakae, and D. Accili. 2

126. Clinical review 125: The insulin receptor and its cellular targets. J Clin Endocrinol Metab. 86:972-

127. Kim, S., A. Benguria, C.Y. Lai, and S.M. Jazwinski. 1

128. Modulation of life-span by histone deacetylase genes in Saccharomyces cerevisiae. Mol Biol Cell. 10:3125-

129. Kimura, K.D., H.A. Tissenbaum, Y. Liu, and G. Ruvkun. 1997. daf-2, an insulin receptor-like gene that regulates longevity and diapause in Caenorhabditis elegans. Science. 277:942-

130. Kingston, R.E., and G.J. Narlikar. 1999. ATP-dependent remodeling and acetylation as regulators of chromatin fluidity. Genes Dev. 13:2339-

131. Kirchman, P.A., S. Kim, C.Y. Lai, and S.M. Jazwinski. 1

132. Interorganelle signaling is a determinant of longevity in Saccharomyces cerevisiae. Genetics. 152:179-

133. Kirkwood, T.B., and R. Holliday. 1979. The evolution of ageing and longevity. Proc R Soc bond В BiolSci. 205:531-

134. Klass, M., and D. Hirsh. 1976. Non-ageing developmental variant of Caenorhabditis elegans. Nature. 260:523-5. 95

135. Twenty-five years of the nucleosome, fundamental particle of the eukaryote chromosome. Cell. 98:285-

136. Kulkarni, R.N., J.С Bruning, J.N. Winnay, С Postic, M.A. Magnuson, and C.R. Kahn. 1

137. Tissue-specific knockout of the insulin receptor in pancreatic beta cells creates an insulin secretory defect similar to that in type 2 diabetes. Cell. 96:329-

138. Lagna, G., A. Hata, A. Hemmati-Brivanlou, and J. Massague. 1

139. Partnership between DPC4 and SMAD proteins in TGF-beta signalling pathways. Nature. 383:832-

141. Determination of life-span in Caenorhabditis elegans by four clock genes. Science. 272:1010-

142. Lakowski, В., and S. Hekimi. 1998. The genetics of caloric restriction in Caenorhabditis elegans. Proc Natl AcadSci иS А.95ЛЪ09\-

143. Larsen, P.L., P.S. Albert, and D.L. Riddle. 1

144. Genes that regulate both development and longevity in Caenorhabditis elegans. Genetics. 139:1567-

145. Lau, N.C., E.P. Lim le, E.G. Weinstein, and V.P. Bartel da. 2001. An Abundant Class of Tiny RNAs with Probable Regulatory Roles in Caenorhabditis elegans. Science. 294:858-

146. Lee, C.K., R.G. Klopp, R. Weindruch, and T.A. Prolla. 1

147. Gene expression profile of aging and its retardation by caloric restriction. Science. 285:1390-

149. Linker DNA and HI-dependent reorganization of histone-DNA interactions within the nucleosome. Biochemistry. 37:8622-

150. Lee, R.C., and V. Ambros. 2001. An Extensive Class of Small RNAs in Caenorhabditis elegans. Science. 294:862-

151. Lennox, R.W., and L.H. Cohen. 1984. The alterations in HI histone complement during mouse spermatogenesis and their significance for HI subtype function. Dev Biol. 103:80-

152. Liao, X., and R.A. Butow. 1993. RTGl and RTG2: two yeast genes required for a novel path of communication from mitochondria to the nucleus. Cell. 72:61-

153. Liao, X.S., W.C. Small, P.A. Srere, and R.A. Butow. 1

154. Intramitochondrial functions regulate nonmitochondrial citrate synthase (CIT2) expression in Saccharomyces cerevisiae. Mol Cell Biol. 11:38-

155. Lin, K., J.B. Dorman, A. Rodan, and С Kenyon. 1997. daf 16: An HNF-3/forkhead family member that can function to double the life-span of Caenorhabditis elegans. Science. 278:1319-

156. Lin, Q., A. Sirotkin, and A.I. Skoultchi. 2000a. Normal spermatogenesis in mice lacking the testis-specific linker histone Hit. Mol Cell Biol. 20:2122-

157. Lin, S.J., P. A. Defossez, and L. Guarente. 2000b. Requirement of NAD and SIR2 for life-span extension by calorie restriction in Saccharomyces cerevisiae. Science. 289:2126-8. 96

158. Enhanced gluconeogenesis and increased energy storage as hallmarks of aging in Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem. 276:36000-

159. Lin, Y.J., L. Seroude, and S. Benzer. 1

160. Extended life-span and stress resistance in the Drosophila mutant methuselah. Science. 282:943-

161. Lochhead, P.A., M. Coghlan, S.Q. Rice, and C. Sutherland. 2

162. Inhibition of GSK-3 selectively reduces glucose-6-phosphatase and phosphatase and phosphoenolypyruvate carboxykinase gene expression. Diabetes. 50:937-

163. Lyubarsky, A.L., and E.N. Pugh, Jr. 1

164. Recovery phase of the murine rod photoresponse reconstructed from electroretinographic recordings. JNeurosci. 16:563-

165. Marbois, B.N., and C.F. Clarke. 1996. The C0Q7 gene encodes a protein in saccharomyces cerevisiae necessary for ubiquinone biosynthesis. J Biol Chem. 271:2995-3

167. Assessment of nutritional components in prolongation of life and health by diet. Froc Soc Exp Biol Med. 193:31 -

169. Dietary restriction. Exp Gerontol. 30:291-

171. Aging as a consequence of fuel utilization. Aging (Milano). 3:117-

172. Matsuo, M., F. Gomi, K. Kuramoto, and M. Sagai. 1

173. Food restriction suppresses an age- dependent increase in the exhalation rate of pentane from rats: a longitudinal study. J Gerontol. 48:BU3-6. McCarter, R.J., and J.R. McGee. 1

174. Transient reduction of metabolic rate by food restriction. Am J Physiol. 251:ЕП5-

175. Melin, L., D. Soldati, R. Mital, A. Streit, and D. Schumperli. 1

176. Biochemical demonstration of complex formation of histone pre-mRNA with U7 small nuclear ribonucleoprotein and hairpin binding factors. EmboJ. 11:691-

177. Mello, C.C, J.M. Kramer, D. Stinchcomb, and V. Ambros. 1

178. Efficient gene transfer in C.elegans: extrachromosomal maintenance and integration of transforming sequences. EmboJ. 10:3959-

179. Melov, S., J. Ravenscroft, S. Malik, M.S. Gill, D.W. Walker, P.E. Clayton, D.C. Wallace, B. Malfroy, S.R. Doctrow, and G.J. Lithgow. 2

180. Extension of life-span with superoxide dismutase/catalase mimetics. Science. 289:1567-

181. Michael, M.D., R.N. Kulkarni, С Postic, S.F. Previs, G.I. Shulman, M.A. Magnuson, and C.R. Kahn. 2

182. Loss of insulin signaling in hepatocytes leads to severe insulin resistance and progressive hepatic dysfunction. Mol Cell. 6:87-97. 97

183. Miquel, J., P.R. Lundgren, K.G. Bensch, and H. Atlan. 1

184. Effects of temperature on the life span, vitality and fine structure of Drosophila melanogaster. Mech Ageing Dev. 5:347-

185. Misquitta, L., and B.M. Paterson. 1

186. Targeted disruption of gene function in Drosophila by RNA interference (RNA-i): a role for nautilus in embryonic somatic muscle formation. Proc Natl Acad Sci U S A. 9вЛА5\-

187. Miyadera, H., H. Amino, A. Hiraishi, H. Taka, K. Murayama, H. Miyoshi, K. Sakamoto, N. Ishii, S. Hekimi, and K. Kita. 2

188. Altered quinone biosynthesis in the long-lived clk-1 mutants of Caenorhabditis elegans. J Biol Chem. 276:7713-

189. Moller, D.E., P.Y. Chang, B.B. Yaspelkis, 3rd, J.S. Flier, H. Wallberg-Henriksson, and J.L. Ivy. 1

190. Transgenic mice with muscle-specific insulin resistance develop increased adiposity, impaired glucose tolerance, and dyslipidemia. Endocrinology. 137:2397-

191. Montgomery, M.K., S. Xu, and A. Fire. 1998. RNA as a target of double-stranded RNAmediated genetic interference in Caenorhabditis elegans. Proc Natl Acad Sci 95:15502-

192. Morris, J.Z., H.A. Tissenbaum, and G. Ruvkun. 1996. A phosphatidylinositol-3-ОН kinase USA. Vv family member regulating longevity and diapause in Caenorhabditis elegans. Nature. 382:536-

193. Nacheva, G.A., D.Y. Guschin, O.V. Preobrazhenskaya, V.L. Karpov, K.K. Ebralidse, and A.D. Mirzabekov. 1

194. Change in the pattern of histone binding to DNA upon transcriptional activation. Cell. 58:27-

195. Nasmyth, K.A., K. Tatchell, B.D. Hall, С Astell, and M. Smith. 1981. A position effect in the control of transcription at yeast mating type loci. Nature. 289:244-

196. Ngo, H., С Tschudi, K. Gull, and E. Ullu. 1

197. Double-stranded RNA induces mRNA -s degradation in Trypanosoma brucei. Proc Natl Acad Sci USA. 95:14687-

198. Nielsen, A.L., M. Oulad-Abdelghani, J.A. Ortiz, E. Remboutsika, P. Chambon, and R. Losson. 2

199. Heterochromatin formation in mammalian cells: interaction between histones and HPl proteins. MolCell. 7:729-39, Ogg, S., S. Paradis, S. Gottlieb, G.I. Patterson, L. Lee, H.A. Tissenbaum, and G. Ruvkun. 1997. The Fork head transcription factor DAF-16 transduces insulin-like metabolic and longevity signals in С elegans. Nature. 389:994-9. 98

201. Ohsumi, K., С Katagiri, and T. Kishimoto. 1

202. Chromosome condensation in Xenopus mitotic extracts without histone HI. Science. 262:2033-5. OLeary, N.E., W.B. Mehard, I.R. Cheema, K. Moore, and M.G. Buse. 1987. A translational inhibitor from muscles of diabetic rats: identification as histone HI. Am J Physiol. 253:E81-

204. Extension of life-span by overexpression of superoxide dismutase and catalase in Drosophila melanogaster. Science. 263:1128-

205. Owen-Hughes, Т., and J.L. Workman. 1

206. Experimental analysis of chromatin function in transcription control. Crit Rev Eukaryot Gene Expr. 4:403-

207. Parkes, T.L., A.J. Elia, D. Dickinson, A.J. Hilliker, J.P, Phillips, and G.L. Boulianne. 1

208. Extension of Drosophila lifespan by overexpression of human SODl in motorneurons. Nat Genet. 19:171-

209. Mechanisms of heritable gene repression during development of Drosophila. Curr Opin Cell Biol. 5:999-1

210. Patterson, G.I., A. Koweek, A. Wong, Y. Liu, and G. Ruvkun. 1997. The DAF-3 Smad protein фу antagonizes TGF-beta-related receptor signaling in the Caenorhabditis elegans dauer pathway. Genes Dev. 11:2679-

212. Histone HIO accumulates in growth-inhibited cultured cells. Nature. 285:43-

213. Pennings, S., G. Meersseman, and E.M. Bradbury. 1

214. Mobility of positioned nucleosomes on 5 S rDNA. JMol Biol. 220:101 -

215. Perkins, L.A., E.M. Hedgecock, J.N. Thomson, and J.G. Culotti. 1

216. Mutant sensory cilia in the nematode Caenorhabditis elegans. Dev Biol. 117:456-

217. Permutt, M.A., K.C. Chiu, and Y. Tanizawa. 1

218. Glucokinase and NIDDM. A candidate gene that paid off. Diabetes. 41:1367-

220. Crosstalk between nuclear and mitochondrial genomes. Annu Rev Biochem. 65:563-

221. Pratley, R.E., D.B. Thompson, M. Prochazka, L. Baier, D. Mott, E. Ravussin, H. Sakul, M.G. Ehm, D.K. Burns, T. Foroud, W.T. Garvey, R.L. Hanson, W.C. Knowler, P.H. Bennett, and C. Bogardus. 1998. An autosomal genomic scan for loci linked to prediabetic phenotypes in Pima Indians. J Clin Invest. 101:1757-64. 99

222. Linker histones play a role in male meiosis and the development of pollen grains in tobacco. Plant Cell. 11:2317-

223. Rabini, S., K. Franke, P. Saftig, С Bode, D. Doenecke, and B. Drabent. 2

224. Spermatogenesis in mice is not affected by histone Hl.l deficiency. Exp Cell Res. 255:114-

225. Ramakrishnan, V., J.T. Finch, V. Graziano, P.L. Lee, and R.M. Sweet. 1

226. Crystal structure of globular domain of histone H5 and its implications for nucleosome binding. Nature. 362:219-

227. Ramirez-Solis, R., A.C. Davis, and A. Bradley. 1

228. Gene targeting in embryonic stem cells. Methods Enzymol. 225:855-

229. Ramsey, J.J., E.B. Roecker, R. Weindruch, and J.W. Kemnitz. 1

230. Energy expenditure of adult male rhesus monkeys during the first 30 mo of dietary restriction. Am J Physiol. 272:E901-

231. Ren, P., C.S. Lim, R. Johnsen, P.S. Albert, D. Pilgrim, and D.L. Riddle. 1

232. Control of С elegans larval development by neuronal expression of a TGF-beta homolog. Science. 274:1389-

233. Revenkova, E., J. Masson, С Koncz, K. Afsar, L. Jakovleva, and J. Paszkowski. 1

234. Involvement of Arabidopsis thaliana ribosomal protein S27 in mRNA degradation #V triggered by genotoxic stress. Embo J. 18:490-

235. Riddle, D.L., M.M. Swanson, and P.S. Albert. 1

236. Interacting genes in nematode dauer larva formation. Nature. 290:668-

237. Schackwitz, W.S., T. Inoue, and J.H. Thomas. 1

238. Chemosensory neurons function in parallel to mediate a pheromone response in С elegans. Neuron. 17:719-

239. Sebastiano, M., M. DAlessio, and P. Bazzicalupo. 1

240. Beta-glucuronidase mutants of the nematode Caenorhabditis elegans. Genetics. 112:459-

241. Seyedin, S.M., R.D. Cole, and W.S. Kistler. 1981. HI histones from mammalian testes. The s« widespread occurrence of Hit. x;? Ce///?e5. 136:399-

243. Linker histone HI regulates specific gene expression but not global transcription in vivo. Cell. 86:475-

245. Extrachromosomal rDNA circles—a cause of aging in yeast. Ce//. 91:1033-

246. Sirotkin, A.M., W. Edelmann, G. Cheng, A. Klein-Szanto, R. Kucherlapati, and A.I. Skoultchi. 1

247. Mice develop normally without the H1(0) linker histone. Proc Natl Acad Sci US A. 92:6434-8. 100

248. Oxidative stress, caloric restriction, and aging. Science. 273:59-

249. Steinbach, O.C, A.P. Wolffe, and R.A. Rupp. 1

250. Somatic linker histones cause loss of mesodermal competence in Xenopus. Nature. 389:395-

251. Strahl, B.D., R. Ohba, R.G. Cook, and C D Allis. 1

252. Methylation of histone H3 at lysine 4 is highly conserved and correlates with transcriptionally active nuclei in Tetrahymena. Proc Natl Acad Sci USA. 96:14967-

253. Strahl-Bolsinger, S., A. Hecht, K. Luo, and M. Grunstein. 1997. SIR2 and SIR4 interactions differ in core and extended telomeric heterochromatin in yeast. Genes Dev. 11:83-

254. Straight, A.F., W. Shou, G.J. Dowd, C.W. Turck, R.J. Deshaies, A.D. Johnson, and D. Moazed. 1

255. Netl, a Sir2-associated nucleolar protein required for rDNA silencing and nucleolar integrity. Cell. 97:245-

256. Sun, J., and J. Tower. 1999. FLP recombinase-mediated induction of Cu/Zn-superoxide dismutase transgene expression can extend the life span of adult Drosophila melanogaster flies. Mo/Ce//5/0/. 19:216-

257. Surralles, J., M.P. Hande, R. Marcos, and P.M. Lansdorp. 1

258. Accelerated telomere shortening in the human inactive X chromosome. Am J Hum Genet. 65:1617-

259. Sze, J.Y., M. Victor, С Loer, Y. Shi, and G. Ruvkun. 2

260. Food and metabolic signalling defects in a Caenorhabditis elegans serotonin-synthesis mutant. Nature. 403:560-

261. Tabara, H., A. Grishok, and C.C. Mello. 1998. RNAi in C. elegans: soaking in the genome sequence. Science. 282:430-

262. Tabara, H., M. Sarkissian, W.G. Kelly, J. Fleenor, A. Grishok, L. Timmons, A. Fire, and C.C. Mello. 1999. The rde-1 gene, RNA interference, and transposon silencing in C. elegans. Ce-//. 99:123-

263. Tanny, J C G.J. Dowd, J. Huang, H. Hilz, and D. Moazed. 1999. An enzymatic activity in the yeast Sir2 protein that is essential for gene silencing. Cell. 99:735-

264. Tarawneh, K.A., K.R. Anumula, and S.J. Free. 1994. The isolation and characterization of a Neurospora crassa gene (иЬ1::сф-6) encoding a ubiquitin-40S ribosomal protein fusion protein. Gene. 147:137-

265. Taub, J., J.F. Lau, С Ma, J.H. Hahn, R. Hoque, J. Rothblatt, and M. Chalfie. 1999. A cytosolic catalase is needed to extend adult lifespan in С elegans daf-C and clk-1 mutants. Nature. 399:162-

266. Tavernarakis, N., S.L. Wang, M. Dorovkov, A. Ryazanov, and M. DriscoU. 2

267. Heritable and inducible genetic interference by double-stranded RNA encoded by transgenes. Nat GeA?e/. 24:180-3. 101

268. Chemosensory regulation of development in C. elegans. Bioessays. 15:7

269. Thomson, S., L.C. Mahadevan, and A.L. Clayton. 1999. MAP kinase-mediated signalling to nucleosomes and immediate-early gene induction. Semin Cell Dev Biol. 10:205-

271. Specific interference by ingested dsRNA. Nature. 395:

272. Tissenbaum, H.A., and L. Guarente. 2

273. Increased dosage of a sir-2 gene extends lifespan in Caenorhabditis elegans. Nature. 410:227-

274. Ueda, M., Y. Sako, T. Tanaka, P. Devreotes, and T. Yanagida. 2

275. Single-molecule analysis of chemotactic signaling in Dictyostelium cells. Science. 294:864-

276. Ushinsky, S.C, H. Bussey, A. A. Ahmed, Y. Wang, J. Friesen, B.A. Williams, and R.K. Storms. 1

277. Histone HI in Saccharomyces cerevisiae. Yeast. 13:151-61. Van Voorhies, W.A. 1

278. Production of sperm reduces nematode lifespan. Nature. 360:456-

280. Oxidative stress and ageing in Caenorhabditis elegans. Biochem J. 292 Pt2):605-

281. Vanfleteren, J.R., and B.P. Braeckman. 1

282. Mechanisms of life span determination in Caenorhabditis elegans. Neurobiol Aging. 20:487-

284. Genetic, metabolic and clinical characteristics of maturity onset diabetes of the young. Eur J Endocrinol. 138:233-9. Ф/ Wadsworth, W.G., and D.L. Riddle. 1

285. Developmental regulation of energy metabolism in Caenorhabditis elegans. Dev Biol. 132:167-

286. Walther, T.N., Т.Н. Wittop Koning, D. Schumperli, and B. MuUer. 1998. A 5-3 exonuclease activity involved in forming the 3 products of histone pre-mRNA processing in vitro. /?«a. 4:1034-

287. White, M.F. 1997. The insulin signalling system and the IRS proteins. Diabetologia. 40 Suppl 2:S2-

288. Whitehouse, I., A. Flaus, B.R. Cairns, M.F. White, J.L. Workman, and T. Owen-Hughes. 1

289. Nucleosome mobilization catalysed by the yeast SWI/SNF complex. Nature. 400:784-

290. Withers, D.J., J.S. Gutierrez, H. Towery, D.J. Burks, J.M. Ren, S. Previs, Y. Zhang, D. Bernal, S. Pons, G.I. Shulman, S. Bonner-Weir, and M.F. White. 1

291. Disruption of IRS-2 causes type 2 diabetes in mice. Nature. 391:900-

293. Dominant and specific repression of Xenopus oocyte 5S RNA genes and satellite I DNA by histone HI. Embo J. 8:527-

294. Wolffe, A.P., S. Khochbin, and S. Dimitrov. 1

295. What do linker histones do in chromatin? Bioessays. 19:249-55. 102

296. Regulation of C. elegans lifespan by insulinlike signaling in the nervous system. Science. 290:147-50. Wu, J.W., R. Fairman, J. Penry, and Y. Shi. 2

297. Formation of a stable heterodimer between Smad2 and Smad4. J 5 o Chem. 276:20688-94. Wu, M., C D Allis, R. Richman, R.G. Cook, and M.A. Gorovsky. 1986. An intervening sequence in an unusual histone HI gene of Tetrahymena thermophila. Proc Natl Acad Sci f 5 83:8674-

299. Cloning of the cDNA encoding a novel subtype of histone HI. Gene. 173:281-

300. Zamore, P.D., T. Tuschl, P.A. Shaф, and D.P. Bartel. 2000. RNAi: double-stranded RNA directs the ATP-dependent cleavage of mRNA at 21 to 23 nucleotide intervals. Cell. 101:25-

302. Histone HI zero: a major player in cell differentiation? FasebJ. 8:1260-

304. Histone HI and transcription: still an enigma? J Cell Sci. 103(Pt4):889-

305. Zou, S., S. Meadows, L. Sharp, L.Y. Jan, and Y.N. Jan. 2

306. Genome-wide study of aging and oxidative stress response in Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad Sci 97:13726-31. USA. 1- 103