Статья, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, описывает результаты изучения популяции диких овец на шотландском острове Соэй. Исследователи — молекулярные биологи под руководством Дэниела Насси из Эдинбургского университета — выяснили, что сокращение длины теломер – концевых участков хромосом – не ускоряет старение. Согласно их выводам, сокращение длины теломер не повышает вероятность преждевременной гибели особи, а также не становится следствием того, что то или иное животное жило в неблагоприятных условиях среды. Скорее различия в длине концевых участков хромосом у разных особей показывают, насколько каждое животное генетически предрасположено к долголетию.
Зародышевые и стволовые клетки практически бессмертны – в питательной среде они могут жить неограниченно долго и делиться бесконечное число раз. «Взрослые» клетки теряют такую способность – они перестают делиться примерно через 40–50 циклов, вступая в особую фазу жизни, которую молекулярные биологи называют старостью.
Это происходит потому, что в результате каждого деления «взрослых» клеток их хромосомы сокращаются. Это происходит за счёт их концевых участков, которые помечены специальными повторяющимися сегментами – так называемыми теломерами. Когда теломеры становятся слишком короткими, клетка прекращает делиться и участвовать в жизни организма.
Исследования последних лет показывают, что длина теломер достаточно точно отражает возраст человека, а также то, как долго он проживёт. Сокращение теломер ускоряют стресс, курение, хронические болезни и тяжёлые условия жизни. Поэтому учёные спорят, как соотносится сокращение теломер со старением, то есть служит ли первое причиной второго или его следствием.
В ходе нового исследования биологи получили ответ на этот вопрос. Они наблюдали за жизнью уникальной популяции одичавших овец, которые живут на шотландском острове Соэй, одном из островов архипелага Внутренние Гебридские острова, на западе Шотландии.
Этих животных завезли на остров ещё в бронзовом веке. Они быстро одичали и вернулись примерно к тем же условиям жизни, в которых обитали их дикие предки. Начиная с середины прошлого столетия четвероногие жители острова Соэй начали привлекать внимание биологов-эволюционистов. Впоследствии их геном стали активно изучать молекулярные биологи и генетики.
Часть этих наблюдений вели на протяжении последних двух десятилетий. За это время учёные успели проследить за жизнью нескольких сотен взрослых овец и их потомства. В ходе этих наблюдений биологи собирали образцы тканей животных, а также отслеживали, в каких условиях они обитали и из-за чего умирали.
На основе этих данных молекулярные биологи вычислили типичную длину теломер в клетках примерно полутора тысяч овец и сопоставили эти результаты с продолжительностью их жизни и тяжестью условий их обитания. Аналогичным образом учёные сравнили устройство концевых участков хромосом у родственных друг другу особей, пытаясь оценить роль наследственности в определении длины теломер.
С одной стороны, эти данные подтвердили, что по мере старения животных длина теломер действительно уменьшалась и показывала типичную продолжительность их жизни. С другой, учёные не нашли никаких намёков на то, что текущая длина концевых участков хромосом как-то влияла на вероятность преждевременной гибели овец в конкретный момент времени, а также показывала, что значительная часть жизни животных прошла в неблагоприятных условиях.
Сравнение структуры ДНК родственных и неродственных овец показало, что ягнята полностью наследовали от родителей относительную длину теломер. Всё это, как считают учёные, говорит о том, что сокращение концевых участков хромосом служит следствием, а не причиной старения, а различия в их длине обусловлены преимущественно наследственностью.
Благодаря этой особенности теломер, как объясняют учёные, их можно использовать для поиска вариаций генов, которые непосредственно влияют на долголетие и скорость старения людей и животных. Соответственно, их открытие и изучение проложит дорогу для создания первых стратегий по омоложению или продлению жизни человека, подытожили исследователи.
Источник: nauka.tass.ru
