Мутации, влияющие на старение: встречаются чаще, чем считалось?
Количество мутаций, способных влиять на старение, может быть значительно выше, чем предполагалось ранее, согласно новому исследованию на плодовых мушках. Работа учёных из Университета Линчёпинга (Швеция) поддерживает новую теорию о типе мутаций, лежащих в основе старения. Результаты опубликованы в BMC Biology.
Эволюция старения — это парадокс: она приводит к постоянной адаптации организмов, но при этом не отменила процесс старения.
Почти 70 лет назад эволюционные биологи предложили две теории о двух разных типах мутаций, способствующих старению. Оба типа оказывают вредное воздействие по мере старения организма, но при этом они либо полезны, либо нейтральны в ранний период жизни. Экспериментальные исследования не смогли определить, какой из двух типов вносит больший вклад.
Несколько лет назад была предложена новая теория. Она предполагает, что старение вызывается мутациями, которые оказывают вредное воздействие уже рано в жизни, и их негативные эффекты усиливаются с возрастом.
Эксперимент на плодовых мушках
Исследователи проверили эту теорию на одном из самых изученных организмов — плодовой мушке (Drosophila melanogaster). Они изучили 20 различных мутаций, введённых в генетический материал мух. Для каждой мутации сравнивали группу мух с мутацией и контрольную группу без неё. Каждая мутация имела видимый фенотипический эффект (например, на форму крыльев или глаз), что облегчало отслеживание.
В качестве меры старения учёные использовали фертильность (способность к размножению). Они подсчитывали количество яиц, отложенных каждой самкой:
- Ранний период жизни
- Через 2 недели
- Ещё через 2 недели (что является преклонным возрастом для мушки)
Цель — определить, меняется ли разница в фертильности между мутантными и контрольными мухами с возрастом.
Результаты
Результаты поддерживают проверяемую теорию:
- Большинство мутаций оказывали негативное влияние на фертильность мух уже в ранний период жизни.
- Большинство мутаций также вызывали более быстрое снижение репродуктивной функции с возрастом (ускоренное репродуктивное старение).
Вывод: Мутации, вредные на ранних этапах жизни, также могут способствовать старению. Следовательно, мутации, вызывающие старение, могут быть значительно более распространены, чем считалось ранее.