Учеными изучен геном гренландской акулы открывающий секрет ее долголетия

Гренландская акула (Somniosus microcephalus) – обитатель глубин Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана, это самое долгоживущее позвоночное животное в мире, продолжительность жизни которого оценивается примерно в 400 лет.

Гренландская акула (Somniosus microcephalus), неуловимый обитатель глубин Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана, является самым долгоживущим позвоночным в мире, предполагаемая продолжительность жизни которого составляет около 400 лет: международная группа ученых впервые составила карту ее генома, тем самым пролив свет на молекулярные механизмы, связанные с долголетием этого необычного вида. В опубликованном исследовании на BioRxiv, приняли участие немецкие учреждения (Институт старения Фрица Липмана (Fli) в Йене и Рурский университет в Бохуме), Дании (Копенгагенский университет) и, в Италии, Институт биофизики Национального исследовательского совета (Cnr-IBF) и Scuola Normale Superiore в Пизе, а также другие учреждения.

Команда считает, что это исследование является важным первым шагом в понимании того, как долголетие развивается у многих других организмов: «Наш проект генома обеспечивает основу для многих независимых исследований, которые помогут нам лучше понять эволюцию этого необычного вида», — говорит Паоло Доменичи из Cnr-Ibf в Пизе.

«Это, — продолжает Алессандро Челлерино, нейробиолог из FLI и Scuola Normale Superiore (SNS) в Пизе, — является одной из причин, по которой мы решили сделать геном немедленно доступным для научного сообщества. Изучение генетической основы огромного разнообразия продолжительности жизни у различных видов открывает совершенно новую перспективу для исследования механизмов, обеспечивающих исключительную продолжительность жизни».

Лишь немногие сложные животные могут жить дольше человека: ярким примером являются гигантские черепахи, такие как Джонатан, 191-летний экземпляр, в настоящее время проживающий на острове Святой Елены.

«Эта работа поможет нам понять основу экстремальных физиологических характеристик этого вида», — прокомментировал Джон Фленг Стеффенсен из Копенгагенского университета. Секвенирование всего генома было особенно сложной операцией: имея 6,5 миллиардов пар оснований, генетический код гренландской акулы фактически в два раза длиннее человеческого и является самым большим из известных на сегодняшний день последовательностей генома акулы.

Кроме того, более 70% этого генома включает повторяющиеся и часто самовоспроизводящиеся элементы, также называемые «эгоистичными», поскольку они не несут информации и могут нарушить целостность основных генов и снизить общую стабильность генома. В случае с гренландской акулой, однако, высокое содержание повторов, похоже, не ограничивает продолжительность ее жизни: напротив, исследователи считают, что расширение этих элементов может даже способствовать долголетию этого вида. Иногда, на самом деле, в процессе репликации они могут «секвестрировать» более функционально значимые гены, которые также копируются: механизм, который мог бы объяснить, в частности, эволюцию этого вида. 

Также было выявлено специфическое изменение в белке p53, также известном как «страж генома», который действует как фундаментальный узел, координирующий реакцию на повреждение ДНК у человека и многих других видов. «Этот белок, — говорит Стив Хоффман, вычислительный биолог из Института старения Фрица Липмана, — мутирует примерно в половине всех видов рака человека и является самым важным супрессором опухолей, который мы знаем. Таким образом, это важный ген для долголетия. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования, чтобы продемонстрировать, в какой степени изменения аминокислотной последовательности, наблюдаемые в критических генах, способствуют их защитной функции, способствуя исключительному долголетию этих удивительных животных».