: 14.02.2018
Один из секретов долголетия летучих мышей – в теломерах, хромосомных счетчиках старения
Человечество столетиями не оставляет надежды найти средства борьбы с наступлением старения. В поисках «эликсира молодости» ученые обращаются к изучению видов, представители которых живут существенно дольше, чем можно было ожидать. Среди этих животных – летучие мыши, и недавно группе ученых удалось выяснить некоторые детали работы молекулярных механизмов, обеспечивающих их долголетие
Сегодня известно только 19 видов млекопитающих, продолжительность жизни которых больше, чем у человека (конечно, с поправкой на размер тела) и которые при этом практически не проявляют признаков старения с возрастом. Первый из них – голый землекоп, грызун, ведущий подземный образ жизни; все остальные – это разные виды летучих мышей. Среди изученных на сегодняшний день рукокрылых особенным долголетием отличаются представители рода ночниц, или короткоухих летучих мышей (Myotis). Эти небольшие животные (весом от 2 до 45 г) живут более 20–30 лет!
Ученые более 60-ти лет занимались изучением четырех видов рукокрылых долгожителей. Так как летучих мышей очень трудно держать в неволе, использовался другой подход: животных ловили, метили, а потом ежегодно проводили повторные отловы меченных животных, чтобы взять небольшой образец тканей, который подвергали глубокой заморозке. Всего таким образом было изучено около полутысячи особей.
Исследователей особенно интересовала длина теломер – защитных структур на концах хромосом. Как известно, в клетках человека и большинства млекопитающих теломеры уменьшаются с каждым клеточным делением, и когда они становятся достаточно короткими, клетка стареет и умирает. Исключение – стволовые и раковые клетки, в которых фермент теломераза постоянно наращивает укорачивающиеся теломерные участки ДНК. В нормальных же клетках большинства млекопитающих теломераза не активна.
Оказалось, что среди исследованных видов теломеры с возрастом уменьшаются только у большого подковоноса и обыкновенного длиннокрыла. Однако они остаются длинными у длинноухой и, особенно, у большой ночниц, при этом теломераза никак не участвует в поддержании их длины.
Интересно, что хотя укорочение теломер принято рассматривать как один из механизмов защиты от злокачественной трансформации клеток, летучие мыши с длинными теломерами редко болеют раком. Ученые предположили, что у этих животных в процессе эволюции появился уникальный способ удлинения теломер, который не сопряжен с риском возникновения раковой патологии, но способствует предотвращению и/или восстановлению неблагоприятных возрастных внутриклеточных изменений.
Чтобы выяснить, какие гены и, соответственно, белки участвуют в поддержании длины теломер у летучих мышей, ученые провели сравнительный анализ генома большой ночницы (Myotis myotis) и полусотни других млекопитающих, а также уровня экспрессии (активации) более двухсот генов, связанных с функционированием теломер.
Судя по результатам анализа, своими длинными теломерами малая ночница обязана работе двух десятков генов. Среди них – ген SETX, кодирующий фермент хеликазу, разделяющую цепи двойной спирали ДНК. А также ген ATM, который кодирует протеинкиназу: при двунитчатых разрывах цепи ДНК этот фермент активирует белки, участвующие в остановке клеточного цикла и запуске репарации (ремонта) ДНК или апоптоза («самоубийства») клетки.
Нужно заметить, что у человека дефекты этих двух генов ведут к развитию атаксий – нейродегенеративных заболеваний, механизм развития которых связан с ускоренным укорочением теломер. Поэтому вполне вероятно, что кодируемые ими белки действительно способствуют сохранению стабильности теломер у долгоживущих летучих мышей. Не исключено, что изучение вариантов этих белков у рукокрылых поможет приблизиться к решению проблемы замедления старения у человека.
Фото: https://commons.wikimedia.org
Подготовила Мария Перепечаева
: 14.02.2018 
