Обнаружена генетическая основа долголетия и устойчивости к раку у летучих мышей
Ученые определили гены, которые могут объяснять необычайно долгую жизнь и устойчивость к раку у долгоживущих видов летучих мышей по сравнению с другими животными.
Результаты, опубликованные в журнале Nature Ecology and Evolution, показывают, что летучие мыши ограничивают уровень повреждения ДНК, который они испытывают с возрастом, увеличивая уровни репарации ДНК и удаления повреждений, что частично регулируется новыми регуляторными генами.
Согласно международной команде ученых, у самых долгоживущих видов летучих мышей (род Myotis) наблюдается уникальный, связанный с возрастом паттерн экспрессии генов, ассоциированный с репарацией ДНК, аутофагией (удалением повреждений), иммунитетом и подавлением опухолей.
Это не наблюдается у людей или других млекопитающих и может быть причиной их продленного периода здоровой жизни (healthspan).
Для проведения исследования ученые взяли несколько капель крови у более чем 100 диких летучих мышей, которых отлавливали, метили и выпускали в ходе восьмилетнего полевого исследования.
Образцы крови мгновенно замораживали в жидком азоте, после чего выделяли, секвенировали и сравнивали между особями разного возраста высококачественную РНК — матрицу для экспрессии генов.
"Мы провели глубокое секвенирование около 1,7 триллионов пар оснований РНК из 150 образцов крови, собранных от летучих мышей известного возраста, чтобы выявить связанные с возрастом изменения в экспрессии генов, которые могут лежать в основе их продленного healthspan", — говорит доктор Цися Хуан из Университетского колледжа Дублина, ведущий автор исследования.
"Летучие мыши продемонстрировали уникальные связанные с возрастом сдвиги в экспрессии генов, не наблюдаемые у людей или других млекопитающих. Это говорит о том, что регуляция и взаимодействие генов, связанных с репарацией ДНК, аутофагией, иммунитетом и подавлением опухолей, лежат в основе необычайного долголетия и низкой частоты рака у летучих мышей", — говорит профессор Эмма Тиллинг из UCD, старший автор научной статьи.
Чтобы понять, как этот "антивозрастной" паттерн экспрессии генов контролируется у летучих мышей, исследователи также секвенировали небольшие регуляторные гены, известные как "микроРНК", и обнаружили ключевые гены, которые могут контролировать путь долголетия.
"Например, мы показали, что микроРНК, действующие как супрессоры опухолей, повышены у старых летучих мышей, в то время как микроРНК, способствующие канцерогенезу, понижены", — говорит профессор Тиллинг.
Эти результаты демонстрируют важную роль микроРНК в регуляции множественных антивозрастных путей, которые могут обеспечивать продленный healthspan летучих мышей, предоставляя новые молекулярные мишени для будущих исследований по вмешательству в процессы старения.
Ранее эта же команда показала, что у долгоживущих летучих мышей теломеры — защитные концы хромосом — не укорачиваются с возрастом, и новое исследование указывает на гены, управляющие этим процессом.
"Мы показываем, что летучие мыши естественным образом эволюционировали транскриптомные сигнатуры, которые, как известно, продлевают жизнь модельным организмам, а также идентифицируем новые гены, еще не связанные со здоровым старением, открывая новые направления исследований продленного healthspan", — говорит профессор Эмма Тиллинг.
Дальнейшее изучение транскриптома старения у диких долгоживущих летучих мышей может предложить новые решения для замедления процесса старения.