Загадка долголетия разгадана: найдены гены, которые контролируют старение у млекопитающих

Исследование генов, ответственных за долголетие некоторых видов млекопитающих, всегда привлекает большой интерес как ученых, так и широкой публики. Занятые старением ученые, известные как геронтологи, постоянно стремятся не только понять процесс старения, но и найти способы его замедления. Для этого они изучают различных животных-долгожителей, такие виды, которые способны прожить очень долго благодаря наличию особых адаптаций в своем геноме.


Гренландские киты, африканские слоны и голый землекоп — это только некоторые из видов млекопитающих, которые обладают самой продолжительной жизнью. Гренландские киты могут жить более 200 лет, в то время как африканские слоны достигают возраста до 65 лет. Однако, самым удивительным долгожителем является голый землекоп. Это чудо-зверь, который не чувствует боли, устойчив к раку и живет в подземных колониях. Максимальная продолжительность его жизни составляет до 37 лет, что является значительным отличием от его родственников-грызунов.

Интересно, что эти млекопитающие и другие виды-рекордсмены по долголетию не являются близкими родственниками. Однако у них есть общая черта — способность к долголетию, скорее всего приобретенная благодаря наличию общих генетических механизмов.

В связи с этим вопросом проведено исследование авторами новой статьи, опубликованной в BMC Genomics. Исследователи из Китая сосредоточились на генах, ответственных за долголетие, исследуя только те гены, вовлеченные в работу пути mTOR (PI3K/AKT/mTOR).

Сигнальный путь mTOR имеет огромное значение для работы различных клеток в организме. Он регулирует клеточный цикл, программированную клеточную смерть, обмен веществ и многое другое. Кроме того, он играет важную роль в развитии онкологических заболеваний и старения, что делает его центральным объектом внимания геронтологов. В работе этого пути участвуют ферменты, переносящие остатки фосфорной кислоты, включая mTOR (мишень рапамицина млекопитающих). Это привело к тому, что рапамицин, который подавляет mTOR, был использован в эксперименте и продемонстрировал способность продлить продолжительность жизни.

В ходе исследования авторы рассмотрели 72 гена, связанных с путем mTOR, в геномах 48 видов млекопитающих. Они учли как «рекордсменов», обладающих высоким коэффициентом долголетия (longevity quotient), так и обычных видов млекопитающих, которые были использованы в качестве контрольной группы.

С помощью биоинформатики ученые выяснили, что от 12 до 17 из рассмотренных генов подверглись активному отбору у долгоживущих зверей в процессе эволюции. Семь из этих генов участвуют в аутофагии (удалении поврежденных клеточных компонентов) и возникновении связанных с возрастом заболеваний, а восемь генов связаны с возникновением рака. Это указывает на важность предотвращения таких заболеваний для продления жизни диких животных.

Кроме того, статья описывает общие мутации (замены в последовательности генов), которые были обнаружены у разных видов долгожителей. Например, мутация в гене MIOS у трех видов летучих мышей или замена в гене SESN2, которая возникла у человека и трех его близких родственников — гориллы, шимпанзе и бонобо. Интересно, что некоторые из замен, связанных со замедленным старением, одинаковы у самых разных видов млекопитающих — от рукокрылых до морских млекопитающих и приматов.

Это новое исследование имеет важное значение не только для понимания эволюции млекопитающих, но и для раскрытия механизмов старения и потенциальных путей замедления этого нежелательного процесса.