Новое исследование австралийских ученых из Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO), опубликованное в журнале Scientific Reports, показало, как изменяется с возрастом ДНК животного, как оно варьирует от вида к виду и как связано с продолжительностью жизни животного.
Тайна старения
По мере взросления животных происходит снижение биологических функций, приводящее к ограничению их продолжительности жизни. До сих пор было трудно определить, сколько лет животное может прожить.
ДНК – это очевидное место для поиска информации о старении. Тем не менее, никто не смог найти различия в последовательностях ДНК, которые объясняют различия в продолжительности жизни.
Продолжительность жизни среди позвоночных сильно отличается. Так, рыба карликовый бычок (Eviota sigillata) живет всего восемь недель, тогда как отдельные гренландские акулы (Somniosus microcephalus) – более 400 лет.
Знание продолжительности жизни диких животных имеет большое значение для сохранения дикой природы. У исчезающих видов она может быть использована для понимания того, какие популяции являются более жизнеспособными. В рыболовстве продолжительность жизни используется в популяционных моделях для определения ограничений на вылов.
Однако продолжительность жизни большинства животных неизвестна. Множество оценок получено от небольшого числа особей, живущих в неволе, чей возраст на момент смерти был известен. У долгоживущих видов трудно узнать продолжительность жизни, поскольку они могут пережить поколение исследователей.
Использование изменений ДНК для измерения возраста
За последние несколько лет исследователи разработали «молекулярные часы», которые могут определить, сколько лет животному, по особому типу изменения в ДНК – метилированию.
Метилирование ДНК – это эпигенетический механизм, который не изменяет основную последовательность генов, но регулирует их активность. Метилирование ДНК в определенных генах связано с максимальной продолжительностью жизни некоторых млекопитающих, включая приматов.
Известно, что старение связано с эпигенетическими изменениями, но ни одно исследование до сих пор не использовало их в качестве метода для оценки продолжительности жизни животных.
В данном исследовании ученые использовали геномы 252 видов позвоночных, которые другие исследователи собрали и сделали общедоступными в онлайн-базе данных. Затем их сравнили с базой данных известной продолжительности жизни животных.
Используя эти данные, исследователи обнаружили, что можно предположить продолжительность жизни позвоночных, оценив плотность мишеней для метилирования, сайтов CpG (цитозина и гуанина, разделенных фосфатом, связывающим эти два нуклеотида), в промоторах 42 конкретных генов. Этот метод также позволяет оценить продолжительность жизни долгоживущих и вымерших видов.
Вымершие виды
Обнаружено, что расчетная продолжительность жизни гренландского кита, который считается самым долгоживущим млекопитающим в мире, составляет 268 лет. Это на 57 лет выше, чем у самой старой найденной особи. У вымершего шерстистого мамонта теоретическая продолжительность жизни составила 60 лет, что соответствует 65-летней жизни современного африканского слона. У вымершей гигантской черепахи острова Пинта продолжительность жизни составляла 120 лет. Последний представитель этого вида, Одинокий Джордж, умер в 2012 году в возрасте 112 лет.
Интересно, что неандертальцы и денисовцы, вымершие предки современного человека, имели максимальную продолжительность жизни 37,8 лет.
На основании анализа ДНК исследователи оценили «естественную» продолжительность жизни современных людей в 38 лет. Это соответствует некоторым антропологическим оценкам для ранних современных людей. Тем не менее, сегодня люди могут быть исключением из этого исследования благодаря достижениям в области медицины и образа жизни.
Таким образом, продолжительность жизни многих животных может быть оценена с помощью нового метода. Это имеет огромное значение для сохранения дикой природы.
Статья B.Mayne et al. A genomic predictor of lifespan in vertebrates опубликована в журнале Scientific Reports.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам The Conversation: A new study shows an animal’s lifespan is written in the DNA. For humans, it’s 38 years.
