• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
634
«Эпигенетические часы» дают прогноз продолжительности жизни
Биология
Длинноухая ночница (Myotis bechsteini) – из рода ночниц, представители которого отличаются особенным долголетием

«Эпигенетические часы» дают прогноз продолжительности жизни

Сегодня на Земле живет почти четыре сотни человек, чей возраст перевалил за 100 лет, и их пример говорит нам, что наш вид обладает немалым потенциалом долгожительства. Выявить его помогают так называемые природные «животные модели» старения, такие как голый землекоп или летучие мыши, которые живут десятки лет, несмотря на небольшие размеры. Недавно при изучении механизмов долголетия у летучих мышей исследователи научились определять их шансы на долгую жизнь по образцу ДНК ткани

В природе имеется немало видов, в том числе среди млекопитающих, демонстрирующих замедленное старение и завидное долгожительство, и исследователи пытаются «подсмотреть» у них способ жить долго. Среди таких животных – летучие мыши: некоторые представители этой группы (например, крошечная ночница Брандта) доживают до 40 лет, поэтому они служат удобной моделью для изучения механизмов старения.

Однако у представителей долгоживущих видов признаки старения редко наблюдаются в явной форме, что затрудняет поиск причин различий в продолжительности жизни. Поэтому ученые попробовали определять возраст летучих мышей в дикой природе с помощью генетических методов, которые позволяют не следить за животными на протяжении их жизни, а узнавать всю необходимую информацию по маленькому образцу ткани.

Для определения «биологического возраста» используют так называемые «эпигенетические часы». Что это такое? Речь идет об изменении в разных клетках активности генов без изменения структуры самой кодирующей последовательности ДНК, т.е. без мутаций. Благодаря такой эпигенетической регуляции мы можем получить разнообразие клеточных типов, несмотря на их «генетическое единообразие». Один из основных эпигенетических механизмов – это метилирование ДНК, т.е. присоединение метильной группы (СН3-) к нуклеотиду цитозину в регуляторной области гена, что обычно приводит к его «выключению»

С возрастом уровень метилирования ДНК в целом снижается, что может быть связано с развитием пагубных эффектов старения. Такие изменения уровня метилирования ДНК и используют как «часы» для прогнозирования продолжительности жизни. Этот подход применим к разным млекопитающим, от собак до людей.

Сейчас исследователи изучили ДНК 712 летучих мышей известного возраста, принадлежащих к 26 видам. Образцы были взяты из крыла, ткань которого быстро регенерирует. Используя алгоритм машинного обучения, исследователи обнаружили, что возраст летучей мыши можно оценить с точностью до года на основе изменений метилирования в 160 участках генома. Затем ученые на основе анализа геномов мышей с разной продолжительностью жизни определили, какие гены находятся в этих областях.

В целом с возрастом уровень метилирования ДНК изменялся сильнее у короткоживущих животных по сравнению с долгоживущими. Участки, которые у долгожителей не подвергались «дополнительному» метилированию, были расположены рядом с 57 генами, связанными с развитием рака, и 195 генами, участвующими в работе иммунитета. Так что долголетие летучих мышей, по-видимому, является результатом высокой активности иммунной системы и подавления развития злокачественных опухолей.

Генетические адаптации, позволяющие подавлять развитие опухолей, уже были описаны ранее для некоторых летучих мышей. Что касается иммунитета, то эти животные, как известно, являются резервуаром опасных вирусов (включая коронавирусы) и обладают специфическими генетическими механизмами, обеспечивающими адекватный иммунный ответ. Вероятно, именно этот комплекс иммунных механизмов и обеспечивает некоторым рукокрылым не только толерантность к вирусным инфекциям, но и долгую жизнь.

Фото: https://commons.wikimedia.org, https://commons.wikimedia.org

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!