Фото из открытых источников
Ученые, возможно, только что обнаружили главный ключ к поиску бессмертия, обнаружив, что наша продолжительность жизни неразрывно связана со скоростью, с которой наши клетки подвергаются генетическим мутациям. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что разные виды накапливают удивительно одинаковое количество мутаций в течение своей жизни, и поэтому продолжительность жизни определяется скоростью, с которой происходят эти генетические изменения.
Люди, как правило, переживают других млекопитающих, таких как жирафы, львы и домашние животные, и биологи уже давно предполагают, что наше относительное долголетие может быть опосредовано скоростью, с которой происходят соматические мутации в наших клетках. Хорошо известно, что такие изменения происходят в каждой клетке организма с возрастом, и хотя многие из этих генетических изменений безвредны, некоторые могут мешать клеточному функционированию или даже вызывать рак.
Хотя логично предположить, что наша вероятность смерти увеличивается по мере накопления этих мутаций с течением времени, такая гипотеза не учитывает несоответствие, известное как парадокс Пето. Если смерть зависит от накопления соматических мутаций, то более крупные виды, у которых больше клеток, должны получать больше мутаций и, следовательно, иметь более короткую продолжительность жизни.
Тем не менее, это просто не так, так как многие крупные животные живут дольше, чем более мелкие виды, и имеют удивительно низкие показатели рака. Поэтому некоторые ученые предположили, что более крупные виды, возможно, развили механизмы для снижения скорости возникновения соматических мутаций, тем самым продлевая их продолжительность жизни.
Для исследования ученые собрали клетки из кишечника 56 отдельных животных, принадлежащих к 16 различным видам. Проанализировав ДНК, содержащуюся в этих клетках, они обнаружили, что количество мутаций, приобретенных каждым видом в течение его жизни, было примерно одинаковым, несмотря на огромные различия в продолжительности жизни и массе тела.
Другими словами, все животные заканчивают свою жизнь с одинаковым количеством мутаций, что означает, что продолжительность жизни зависит от скорости, с которой происходят эти генетические изменения. Например, авторы обнаружили, что человеческие клетки подвергаются в среднем 47 мутациям замещения в год, что дает нам среднюю продолжительность жизни 83,7 года.
Львы, тем временем, достигают своего смертельного предела намного быстрее, собирая 160 таких мутаций в год и живя всего 20,6 лет. К сожалению, для мышей мутации, как правило, происходят в их клетках со скоростью 796 в год, оставляя им всего 3,7 года, чтобы завершить свой смертный бизнес.
“Найти похожую картину генетических изменений у животных, отличающихся друг от друга, как мышь и тигр, было удивительно”, — объяснил автор исследования доктор Алекс Каган в своем заявлении. — Но самым захватывающим аспектом исследования должно быть открытие, что продолжительность жизни обратно пропорциональна частоте соматических мутаций. Это говорит о том, что соматические мутации могут играть определенную роль в старении».
Интригующе, однако, исследователи не смогли решить парадокс Пето, поскольку не наблюдалось никакой связи между массой тела и скоростью накопления соматических мутаций. Это иллюстрируется тем фактом, что голые кротовые крысы, как было обнаружено, получают около 93 мутаций в год и живут в течение 25 лет, в то время как жирафы, которые весят примерно в 23 000 раз больше, чем голые кротовые крысы, подвергаются 99 мутациям в год и достигают среднего возраста 24.
“Несмотря на разнообразную историю жизни обследованных видов, включая около 30—кратную вариацию продолжительности жизни и около 40 000-кратную вариацию массы тела, предполагаемая мутационная нагрузка на клетку в конце жизни варьировалась только примерно в три раза у разных видов”, — пишут авторы.
Однако механизмы, с помощью которых более крупные животные подавляют скорость мутаций, чтобы продлить свою жизнь, остаются загадкой.