Белуха: долгожитель, который знает секрет борьбы с раком
На крайнем севере Аляски, на окраине Северного Ледовитого океана, живут самые долгоживущие млекопитающие в мире — белухи, или гренландские киты. Эти гигантские животные могут достигать длины 18 метров и весить более 80 тонн — примерно как шесть полностью загруженных автобусов. Их огромное тело состоит из миллиардов клеток, которые постоянно делятся и обновляются. Но при каждом делении клетки есть риск возникновения опасных мутаций, которые могут привести к раку.
Однако белухи почти не страдают от этого заболевания и могут жить более 200 лет. Как им удается так долго сохранять свое здоровье и молодость? Ученые из США и Великобритании обнаружили, что секрет белухи кроется в ее ДНК — молекуле, которая хранит генетическую информацию о каждом организме.
ДНК состоит из двух цепочек, скрученных в виде двойной спирали. Каждая цепочка состоит из четырех видов химических элементов, называемых нуклеотидами: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) и цитозин (Ц). Порядок этих нуклеотидов определяет уникальный генетический код каждого живого существа. Но иногда этот код может быть нарушен из-за различных факторов, таких как ультрафиолетовое излучение, химические вещества или ошибки при копировании ДНК. Тогда возникают повреждения ДНК, которые могут привести к нарушению работы клеток или развитию рака.
Чтобы предотвратить эти негативные последствия, у всех живых организмов есть специальные механизмы ремонта ДНК, которые исправляют повреждения и восстанавливают правильный генетический код. Однако эти механизмы не всегда работают безупречно и могут допускать ошибки или пропускать некоторые повреждения. К тому же, с возрастом эффективность ремонта ДНК уменьшается, что приводит к накоплению мутаций и старению организма.
У белух, похоже, эти механизмы работают на высшем уровне. Ученые провели ряд экспериментов на клетках, взятых из тканей белухи, а также из тканей человека, коровы и мыши. Они искусственно вызывали разрывы в обеих цепочках ДНК — самый опасный вид повреждения, который может привести к гибели клетки или раку. Затем они измеряли скорость и точность ремонта ДНК в этих клетках.
Оказалось, что клетки белухи были самыми эффективными и точными в ремонте ДНК. Они восстанавливали разрушенную ДНК в первоначальном состоянии чаще, чем клетки других млекопитающих. У других подопытных ремонт ДНК был более небрежным и оставлял следы повреждений. Ученые также выявили два белка в клетках белухи, CIRBP и RPA2, которые могут играть роль в усилении ремонта ДНК.
Эти результаты подтверждают предположение, выдвинутое ранее на основе анализа генома белухи. В нем были обнаружены изменения в некоторых генах, связанных с ремонтом ДНК, которые могут давать белухе преимущество перед другими животными. Таким образом, белуха подходит к проблеме раковой устойчивости с новой точки зрения: вместо того, чтобы удалять поврежденные клетки, как это делают, например слоны, она качественно их восстанавливает.
Это открытие не только расширяет наши знания о биологии белухи, но и может иметь практическое значение для медицины. Изучая механизмы ремонта ДНК у белухи, ученые могут найти новые способы предотвращения или лечения рака у людей. Кроме того, они могут попытаться понять, как белуха сохраняет свою молодость на клеточном уровне и как это можно использовать для продления жизни человека.
Однако белухи почти не страдают от этого заболевания и могут жить более 200 лет. Как им удается так долго сохранять свое здоровье и молодость? Ученые из США и Великобритании обнаружили, что секрет белухи кроется в ее ДНК — молекуле, которая хранит генетическую информацию о каждом организме.
ДНК состоит из двух цепочек, скрученных в виде двойной спирали. Каждая цепочка состоит из четырех видов химических элементов, называемых нуклеотидами: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) и цитозин (Ц). Порядок этих нуклеотидов определяет уникальный генетический код каждого живого существа. Но иногда этот код может быть нарушен из-за различных факторов, таких как ультрафиолетовое излучение, химические вещества или ошибки при копировании ДНК. Тогда возникают повреждения ДНК, которые могут привести к нарушению работы клеток или развитию рака.
Чтобы предотвратить эти негативные последствия, у всех живых организмов есть специальные механизмы ремонта ДНК, которые исправляют повреждения и восстанавливают правильный генетический код. Однако эти механизмы не всегда работают безупречно и могут допускать ошибки или пропускать некоторые повреждения. К тому же, с возрастом эффективность ремонта ДНК уменьшается, что приводит к накоплению мутаций и старению организма.
У белух, похоже, эти механизмы работают на высшем уровне. Ученые провели ряд экспериментов на клетках, взятых из тканей белухи, а также из тканей человека, коровы и мыши. Они искусственно вызывали разрывы в обеих цепочках ДНК — самый опасный вид повреждения, который может привести к гибели клетки или раку. Затем они измеряли скорость и точность ремонта ДНК в этих клетках.
Оказалось, что клетки белухи были самыми эффективными и точными в ремонте ДНК. Они восстанавливали разрушенную ДНК в первоначальном состоянии чаще, чем клетки других млекопитающих. У других подопытных ремонт ДНК был более небрежным и оставлял следы повреждений. Ученые также выявили два белка в клетках белухи, CIRBP и RPA2, которые могут играть роль в усилении ремонта ДНК.
Эти результаты подтверждают предположение, выдвинутое ранее на основе анализа генома белухи. В нем были обнаружены изменения в некоторых генах, связанных с ремонтом ДНК, которые могут давать белухе преимущество перед другими животными. Таким образом, белуха подходит к проблеме раковой устойчивости с новой точки зрения: вместо того, чтобы удалять поврежденные клетки, как это делают, например слоны, она качественно их восстанавливает.
Это открытие не только расширяет наши знания о биологии белухи, но и может иметь практическое значение для медицины. Изучая механизмы ремонта ДНК у белухи, ученые могут найти новые способы предотвращения или лечения рака у людей. Кроме того, они могут попытаться понять, как белуха сохраняет свою молодость на клеточном уровне и как это можно использовать для продления жизни человека.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Миссия Илона Маска может погубить Марс
Эксперты пришли в ужас от планов миллиардера....
Таинственная «дверь» обнаружена в Антарктиде
Теория заговора против официальной науки: кто окажется прав?...
15 000 американских городов станут призраками в ближайшие десятилетия
Ученые уверены, что «там просто некому будет жить»....
Доказано генетиками: Неандертальцы не вымерли
Они — это мы, хотя бы отчасти....
Два подводных газовоза «Пилигрим» смогут заменить целый газопровод
Эксперты уверены, что новый российский проект в корне изменит систему грузоперевозок в Арктике....
Не по вкусу: комары пьют кровь не у всех подряд
Полезно понимать для защиты от опасных насекомых....
Одно из древнейших животных на Земле обнаружили в австралийской глуши
Полмиллиарда лет назад был взрывной рост разнообразия видов....
НЛО управляют армией беспилотников, которые следят за военными базами США
Загадочные дроны буквально терроризируют американских военных летчиков....
Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения
Учёные изобрели спасающую жизнь «повязку»....
Кошки могут понимать многие слова
Но для экспериментов голос хозяина произносил бессмыслицу....
Животных в лунные ночи сбивают на 50% чаще
Полнолуния опасны не только в мистических фильмах....
Google срочно переходит на атомную энергию
АЭС опасны, но у Америки просто нет выхода....
Первая частная космическая станция появится на орбите в 2025 году
Комплекс, созданный с учетом проблем астронавтов, потянул на миллиард долларов....
В Нидерландах нашли тысячу доисторических курганов
Онлайн-проект помог распознать ранее неизвестные объекты культурного наследия....
Американские ученые отрицают ускорение глобального потепления
Формально, так и есть, но это ещё не всё....
Детекторы ИИ ложно обвинили студентов в плагиате
Ничто не ново на всё 100%....