194-летняя черепаха раскрыла секрет долголетия: гены почти не изнашиваются

Самому старому наземному животному на планете — гигантской черепахе по имени Джонатан — удалось пережить почти два столетия не только благодаря удачным генам. Ученые выяснили, что его клетки почти не накапливают «генетический износ», который обычно ускоряет старение.

Джонатан — гигантская черепаха Альдабра, обитающая на острове Святой Елены в Южной Атлантике. Ему около 194 лет, и он считается самым старым наземным животным в мире. Когда его привезли на остров в 1882 году, он уже был взрослым — примерно 50 лет от роду. По оценкам, он вылупился в 1832 году, то есть был современником Чарльза Дарвина и королевы Виктории.

Обычная продолжительность жизни его вида — около 150 лет. Джонатан превысил ее более чем на четыре десятилетия. Ученые из некоммерческой организации Kallel в США вместе с коллегами из Кембриджского университета решили выяснить, что стоит за этим рекордом.

287 уникальных вариантов генов

Исследователи секвенировали геном Джонатана и сравнили его с геномами других гигантских черепах. Они обнаружили 287 вариантов генов, которые встречаются только у Джонатана . Эти гены контролируют ключевые процессы, связанные со старением: восстановление повреждений ДНК, подавление воспаления, регуляцию инсулина и защиту от рака.

Особый интерес вызвали гены, отвечающие за работу митохондрий — «энергетических станций» клеток. У Джонатана они функционируют так же эффективно, как у молодой пятилетней черепахи его вида . А митохондрии, как известно, играют центральную роль в старении: их износ связан с возрастными заболеваниями.

Эпигенетические переключатели остались «молодыми»

Ученые также изучили эпигеном Джонатана — химические метки на ДНК, которые включают и выключают гены. Обычно с возрастом эти метки «плывут», становятся хаотичными, и гены начинают работать неправильно. Это один из ключевых механизмов старения.

У Джонатана общая энтропия меток оказалась выше, чем у молодых черепах, — что ожидаемо для 194 лет. Но в 272 генах, многие из которых связаны с митохондриями, порядок сохранился на уровне молодого организма.

Ученые предполагают, что здесь работает положительная обратная связь: митохондрии остаются «чистыми», производят много энергии, а эта энергия, в свою очередь, поддерживает системы восстановления ДНК и порядок в эпигеноме.

Что это значит для людей

Исследователи подчеркивают, что речь идет о первых шагах, а не о готовом рецепте долголетия. Геном Джонатана был собран с ограничениями: власти острова не разрешили брать у него кровь, поэтому ученым пришлось работать с образцами слюны и соскобами со щек. Это дало фрагментарную ДНК, которую пришлось дополнять генетическим материалом другой черепахи.

Тем не менее работа показывает, что природа уже нашла способы замедлять старение. Изучение таких «исключений», как Джонатан, может подсказать новые мишени для терапии возрастных заболеваний у людей.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances