Генетика вечной жизни: раскрыта тайна бессмертного животного

Речь идёт о медузе, которая обитает по всему миру. Её уникальность в том, что после продолжения рода она не стареет, а молодеет и запускает новый цикл жизни.

Хранительница секрета бессмертия в размерах не превышает 4,5 миллиметра. Крошечная медуза Turritopsis dohrnii в целом живёт по всем законам этого жестокого мира, щупальцами добывает свой хлеб, коим является планктон, рыбьи икринки, мелкие моллюски. С виду вообще ничем не примечательна. Но более внимательные наблюдения за ней наводят на философские мысли о жизни и о том, как же всё-таки большинству живущих непросто живётся.

Круговорот жизни простой смертной медузы таков: от взрослой особи на свет появляются личинки, они превращаются в полипы, которые прикрепляются ко дну, разрастаются, а потом в этих полипах формируются уже полноценные медузы, которые отделяются от своего "древа жизни" и начинают свою борьбу. Родительница, с которой всё началось, умирает.

Так вот, у медузы Turritopsis dohrnii действительно есть механизм вечной жизни, она может размножаться и при этом не умирать. Тем не менее она пока ещё не заполонила собой всю Вселенную по той простой причине, что по большей части её либо просто-напросто съедают, либо она заболевает какой-то смертельной болезнью. Таким образом, по статистике, эти медузы чаще всего живут максимум несколько месяцев.

Но и те особи, которым удаётся избежать этих двух зол, не очень-то счастливы: то есть нечего, то температура или ещё какие-то условия резко меняются, то и вовсе покалечилась. И вот когда ей вконец надоедает смиренно склоняться под ударами судьбы, она говорит себе: "Так, хватит, мне совершенно не нравится то, как сложилась моя жизнь, дай-ка я попробую ещё раз. Дубль два". И она превращается обратно в полип, в этом состоянии падает на дно, прикрепляется к нему, и со временем из этого полипа получаются новые медузы.

И делает она это с помощью такого природного феномена, который называется трансдифференциация клеток. Обычно с клетками происходит примерно так: сначала появляются некие универсальные, так сказать, безликие, совершенно одинаковые клетки, а потом постепенно из них формируются самые разнообразные со своими персональными особенностями и функциями. У клеток некоторых земных обитателей есть способность обратить этот процесс вспять и таким образом сменить профессию: клетка по собственному желанию превращается обратно в "болванку", из которой может получиться что угодно, а затем становится тем, чем хочет.

Так вот, у этих медуз ещё более феноменальные возможности: их клетки могут сразу превращаться из одной в другую, минуя стадию "болванки". Это и есть трансдифференциация.

Но больше всего поражает то, что у Turritopsis dohrnii этому процессу не видно конца. То есть она может вечно продолжать перезапуск своей игры: из подростка становиться взрослой и снова молодеть. Генетики поражены: по логике практически всего живого на Земле должны же со временем в клетках, да и в самом ДНК накапливаться какие-то повреждения, дефекты, всё это должно изнашиваться и в конце концов приводить к смерти. А оказывается, природа ничего никому не должна.

Как выяснилось в ходе недавнего исследования, у "бессмертной" медузы в ДНК практически вдвое больше генов, чем у её родственницы Turritopsis rubra, которая, выполнив свою жизненную миссию, умирает, как все. Учёные сравнили в этих двух ДНК около 1000 генов, отвечающих за процессы, связанные со старением, восстановлением после повреждений и так далее. Оказалось, что у победившей смерть медузы многие из них присутствуют не в единственном экземпляре, а как минимум с двумя копиями. Подобная предусмотрительность есть у той второй медузы, но у "бессмертной" копий всегда больше. За счёт этого при делении клетки репликация генома идёт гораздо более близко к идеалу. ДНК значительно успешнее восстанавливается после повреждений. У "бессмертной" в наличии целых пять копий гена, который включает механизм защиты от чрезвычайно вредоносного свободного кислорода. Этот кислород в клетках вызывает внутренние повреждения, это называется окислительным стрессом, и это, собственно говоря, одна из причин старения или как минимум ускорения этого старения.

У Turritopsis dohrnii больше запасных генов для сохранения функций митохондрии (это, можно сказать, энергостанция клетки), для поддержания стволовых клеток, для защиты теломеров. Теломеры — это участки на концах хромосом и, как правило, каждый раз при воспроизводстве ДНК они немного укорачиваются. Это тоже один из тех процессов, из-за которых время работает против нас.

И в целом получается, что у этой медузы есть большой чемодан запчастей для своей ДНК, благодаря которым она сохраняется в своём первозданном виде и в ней не копятся ошибки.

Надо сказать, есть ещё одно живое существо, которому приписывают бессмертие. Это пресноводный полип Hydra vulgaris — гидра обыкновенная, одно из тех малоподвижных созданий, которые прикрепляются к водорослям или ко дну и таким образом ведут свою довольно однообразную жизнь. Есть данные, что как минимум 1400 лет эта гидра легко может протянуть. Конечно, если в окружающей среде происходят какие-то заметные перемены, то её клетки истощаются, она погибает. Но в обстановке стабильности в ней бесконечно образуются новые клетки, а старые "выбрасываются" из организма. Немецкие учёные несколько лет назад установили, что один определённый ген под названием FoxO способствует делению стволовых клеток "бессмертной" гидры.

Вот только, как писал российский исследователь механизмов клеточного старения Александр Хохлов, человеку всё это вряд ли можно применить для обретения бессмертия. Так как клетки многих наших жизненных органов вообще не делятся и не заменяются на новые, и не потому, что это невозможно, а потому, что при делении или замене они не смогут правильно выполнять свои функции. "По-видимому, это наша плата эволюции за высокую организацию и интеллект", — заключил он.

Источник: life.ru

Комментарии: