Как слоны эволюционировали, чтобы стать большими и устойчивыми к раку

Согласно простому расчёту, крупные долгоживущие животные должны иметь самый высокий риск развития рака. Долгая жизнь создаёт больше возможностей для возникновения раковых мутаций, а массивное тело (со множеством клеток) также должно способствовать более частому появлению опухолей. Однако рак редко поражает слонов с их долгой жизнью и огромными телами.

Новое исследование, опубликованное 29 января в журнале eLife биологами Винсентом Линчем из Университета в Буффало и Хуаном Мануэлем Васкесом из Калифорнийского университета в Беркли, показывает, что у слонов есть дополнительные копии широкого спектра генов, связанных с подавлением опухолей.

Это явление не уникально для слонов. Исследование показало, что дупликация генов-супрессоров опухолей довольно распространена среди ныне живущих и вымерших родственников слонов, включая мелких, таких как капские златокроты и прыгунчики. Данные позволяют предположить, что способности к подавлению опухолей предшествовали или совпали с эволюцией исключительно крупных тел, облегчив это развитие.

«Мы обнаружили, что это общая тенденция: у слонов есть множество дополнительных копий генов-супрессоров опухолей, и все они, вероятно, вносят свой вклад в устойчивость к раку», — говорит Винсент Линч.

Хотя многие родственники слонов имеют дополнительные копии генов-супрессоров опухолей, учёные обнаружили, что геномы слонов обладают некоторыми уникальными дупликациями. Эти гены могут способствовать подавлению опухолей, участвуя в репарации ДНК, устойчивости к окислительному стрессу, а также в процессах клеточного роста, старения и смерти.

Слоны — отличный объект для изучения эволюции защиты от рака, поскольку они принадлежат к группе млекопитающих — афротериям, — которые в основном имеют небольшой размер тела. Исследование искало дополнительные копии генов-супрессоров опухолей в ДНК азиатских, африканских саванных и африканских лесных слонов, а также в геномах ряда других афротерий. Команда также изучила некоторые виды из группы Xenarthra, близкородственной афротериям, и обнаружила у этих животных дополнительные копии генов-супрессоров.

Полученные данные заставляют задуматься, могла ли дупликация генов-супрессоров способствовать эволюции других древних крупных тел в этих группах.

«Мы обнаружили, что в этих группах организмов все изученные нами виды, по-видимому, имеют дополнительные копии генов-супрессоров опухолей. Возможно, именно поэтому в последний ледниковый период существовали гигантские ленивцы и древние мегаброненосцы», — отмечает Линч.