Measuring the quantitative relationship between organismal gene expression and lifespan in Caenorhabditis elegans

Abstract

El envejecimiento implica un aumento de la fragilidad en función del tiempo que resulta en la aceleración de la mortalidad. Para comprender el papel temporal de varias proteínas en el envejecimiento, utilizamos el sistema de Degradación Inducible por Auxina (DIA) para estudiar los genes que acortan o prolongan la vida útil. Este sistema permite una forma inducible, rápida y reversible de controlar la expresión de proteínas. Usando cepas transgénicas de DIA, demostramos que la vida útil de estos gusanos se puede modular de manera dependiente de la dosis. Para identificar las dianas que causan la alteración de la vida útil, medimos el efecto de la degradación controlada de proteínas en el transcriptoma. Esto nos permitió medir los acoplamientos cuantitativos entre los cambios en la expresión génica y la vida útil para identificar los efectores de diferentes intervenciones que alteran la vida útil y que, al fin y al cabo, influyen en el envejecimiento.

Ageing involves a time-dependent increase in fragility that results in the acceleration of mortality. To understand the temporal role of different proteins in ageing, we used the Auxin Inducible Degradation (AID) system to study genes that either shorten or extend lifespan. This system enables an inducible, rapid and reversible way of controlling protein expression. Using transgenic AID strains, we showed that lifespan of these worms can be modulated in a dosage-dependent manner. To identify targets causing alteration of lifespan, we measured the effect of controlled protein degradation on the transcriptome. This allowed us to measure quantitative couplings between changes in gene expression and lifespan to identify effectors of different lifespan–altering interventions that ultimately influence ageing.