Голые землекопы: разгадка их долголетия и стойкости к раку

Российские ученые в Израиле и США изучили уникальные свойства голых землекопов, подавляющих активность «мусорной» ДНК. Исследование Гудкова из Центра Розуэлл-Парк показало связь с их долголетием и устойчивостью к раку.

Исследователи из России, работающие в Израиле и Соединенных Штатах, провели исследование, в котором удалось раскрыть уникальные особенности клеток голых землекопов — грызунов, известных своим продолжительным долголетием.

Эти грызуны живут значительно дольше других своих сородичей, подавляя активность большинства сегментов так называемой «мусорной» ДНК в своем геноме. Вероятно, именно эта генетическая особенность может находиться в основе их удивительной продолжительности жизни. Результаты исследования были опубликованы в журнале PNAS.

Ретротранспозоны, представляющие собой вирусоподобные фрагменты «мусорной» ДНК, составляют примерно половину генома всех млекопитающих. Учёные выяснили, что ретробиом голых землекопов, то есть совокупность всех ретротранспозонов в их геноме, находился в состоянии «спячки» на протяжении нескольких миллионов лет.

«Это может свидетельствовать о связи между активностью этих мобильных участков ДНК, долголетием и устойчивостью к раку», — утверждают ученые.

Под руководством Андрея Гудкова, ведущего исследователя из Центра изучения рака Розуэлл-Парк, была проведена сравнительная оценка генома голых землекопов с геномиками лабораторных мышей, крыс и других грызунов. Целью исследования было изучение влияния эволюционных процессов на ретробиом различных животных и распространение новых копий «мусорной» ДНК.

Разработанная в ходе исследования программа PPG Finder позволяет отслеживать псевдогены — ранее активные ретротранспозоны, потерявшие способность размножаться. С её помощью были сопоставлены изменения в активности ретробиома среди голых землекопов и других видов грызунов за миллионы лет.

Выяснилось, что большинство псевдогенов в геноме голых землекопов содержат многочисленные мутации, отличающих их от мышей, крыс и других млекопитающих, включая человека. Уровень активности ретротранспозонов в ДНК этих грызунов остается на чрезвычайно низком уровне на протяжении длительных временных периодов.

Учёные предполагают, что это может объяснять, почему голые землекопы живут дольше других грызунов и редко страдают от раковых заболеваний. Увеличенная активность ретротранспозонов связывается как со старением организма, так и с образованием злокачественных новообразований. В дальнейшем планируется провести эксперименты на клеточных культурах голых землекопов для проверки представленной гипотезы.

В предыдущих исследованиях британские ученые из Лондонского университета Королевы Марии выяснили, как голые землекопы, обитающие в условиях низкого содержания кислорода, способны избегать инфарктов. Результаты показали, что их исключительное здоровье связано с генами, которые обеспечивают выживание при малых концентрациях кислорода или даже при его полном отсутствии.