Ученые из Еврейского университета Иерусалима вместе с британскими коллегами обнаружили ген, который одновременно ускоряет рост и половое созревание, но сокращает продолжительность жизни и повышает риск развития рака. Исследование международной группы биологов опубликовано в журнале Nature Communications.
Речь идет о гене vgll3, который ранее связывали со сроками полового созревания у человека и некоторых животных. Теперь исследователям впервые удалось экспериментально показать, что этот ген участвует в эволюционном компромиссе между быстрым развитием организма и его долгосрочным здоровьем.
Для работы ученые использовали африканского бирюзового карпозубика — небольшую рыбу с короткой продолжительностью жизни, которая часто применяется в исследованиях старения. С помощью технологии CRISPR исследователи изменили работу гена vgll3 и проследили за последствиями.
Оказалось, что рыбы с модифицированным геном быстрее росли и раньше достигали половой зрелости, что могло бы повысить их шансы оставить потомство в дикой природе. Однако за это преимущество приходилось платить: такие животные жили меньше и чаще сталкивались с возрастными опухолями, включая меланому.
Дополнительный анализ показал, что vgll3 влияет на процессы деления клеток, работу стволовых клеток и восстановление ДНК. Именно повышенная клеточная активность, вероятно, помогает организму быстрее развиваться в молодости, но одновременно ускоряет накопление повреждений, связанных со старением и онкологическими заболеваниями.
По словам авторов работы, результаты стали одним из наиболее убедительных подтверждений теории антагонистической плейотропии — идеи о том, что некоторые гены выгодны в раннем возрасте, но вредны в более поздние годы.
Поскольку ген vgll3 присутствует и у человека, открытие может помочь лучше понять биологические механизмы старения и возникновения возрастных заболеваний. В дальнейшем ученые планируют выяснить, можно ли сохранить положительное влияние гена на рост и развитие, одновременно устранив его связь с раком и сокращением продолжительности жизни.
Ранее ученых встревожило неожиданное влияние гормона стресса на мозг.