Естественный отбор породил млекопитающих, которые стареют совершенно по-разному. Например, если взять голых землекопов и землероек, то первые могут жить до 41 года, а это в 20 раз больше, чем живут вторые. А казалось бы: похожие грызуны, со схожими размерами и примерно одной и той же судьбой. Но одни из них почему-то долгожители… Как считают биологи из Университета Рочестера, все дело в механизмах, регулирующих экспрессию генов.
Ученые исследовали гены, связанные с продолжительностью жизни, и обнаружили нечто интересное: оказалось, что две регуляторные системы, контролирующие экспрессию генов, — циркадные и плюрипотентные сети, — имеют решающее значение для долголетия.
Исследователи сравнили паттерны экспрессии генов у 26 видов млекопитающих с различной максимальной продолжительностью жизни от двух лет (землеройки) до 41 года (голые землекопы). Они определили тысячи генов, связанных с максимальной продолжительностью жизни вида, которые положительно или отрицательно коррелировали с долголетием. Оказалось, что у долгоживущих видов обычно низкая экспрессия генов, участвующих в энергетическом обмене и воспалении. При этом у них наблюдается высокая экспрессия генов, участвующих в репарации ДНК, транспорте РНК и организации клеточного скелета.
Когда ученые проанализировали механизмы, регулирующие экспрессию этих генов, они обнаружили, что в этом хитром деле задействованы две основные системы. Гены короткой продолжительности жизни, участвующие в энергетическом метаболизме и воспалении, контролируются циркадными сетями (то есть, их экспрессия ограничена определенным временем суток). Гены долгой продолжительности жизни — участвующие в репарации ДНК, транспорте РНК и микротрубочках — контролируются так называемой сетью плюрипотентности. Она участвует в перепрограммировании соматических клеток — любых клеток, не являющихся репродуктивными, — в эмбриональные. Они гораздо легче омолаживаются и регенерируются путем переупаковки ДНК, которая дезорганизуется с возрастом.
На данном этапе исследования ученым удалось контролировать гены короткой продолжительности жизни. Не исключено, что в перспективе это может быть полезным для разработки новых методов борьбы со старением. Возможно, медицина будущего сосредоточится на снижении экспрессии отрицательных генов, сокращающих продолжительность жизни у грызунов. И так радикально.
