Чому гренландські акули мають тривалий вік – науковці дослідили геном риб

Це найстаріші хребетні на планеті.

Вчені вперше здійснили повне секвенування геному гренландської акули, що дозволило зрозуміти, як цим істотам вдається уникати ракових захворювань і доживати до сотень років, повідомляє Live Science.

Гренландські акули (Somniosus microcephalus) мешкають у Північній Атлантиці та Північному Льодовитому океані, їхня довжина може досягати чотирьох-п’яти метрів. Про ці акули відомо небагато, частково через те, що вони живуть на глибині до 2,65 кілометра. Вважається, що їхній вік становить близько 400 років, а статева зрілість настає приблизно в 150 років, що робить їх найстарішими хребетними у світі.

У новому дослідженні команда вчених під керівництвом Сігехару Кіносіти з Токійського університету відновила 96,7% геному гренландської акули. Дослідники виявили безліч генів, які можуть бути пов’язані з тривалістю життя акул.

Основними результатами дослідження стали генетичні зміни, пов’язані з унікальними замінами амінокислот у “лінкерних гістонових білках” — групі білків, які скручують і компактують ДНК. Ці зміни можуть стабілізувати структуру хроматину акул — суміші ДНК і білків, з яких складаються хромосоми. Це, в свою чергу, може допомогти зменшити накопичення пошкоджень ДНК протягом надзвичайно тривалого життя акул.

Вчені також виявили, що в геномі акул розширилися сімейства генів, пов’язаних з імунними реакціями та шляхами відновлення ДНК. Це відкриття, за словами Кіносіти, підтверджує думку про те, що ефективне відновлення пошкоджень і регуляція імунної системи є важливими складовими як довголіття, так і стійкості до раку.

Ще одним відкриттям, яке може пролити світло на таємницю довголіття акул, стало помітне розширення генів феритину, що беруть участь у зберіганні та регуляції заліза. Це розширення генів вказує на те, що акули мають підвищену здатність контролювати метаболізм заліза і зменшувати окислювальний стрес, який може пошкоджувати ДНК і сприяти розвитку раку. Це також може означати, що вони обмежують механізм, відомий як фероптоз — залізозалежну форму запрограмованої клітинної смерті.

“Наш геномний аналіз виявив безліч доказів, що свідчать про підвищену стабільність геному та стійкість до стресу у гренландської акули. Надзвичайно довголіття, ймовірно, визначається не одним геном, а скоординованими змінами в кількох біологічних системах, включаючи стабільність геному, метаболізм заліза, імунну функцію та стійкість до стресу”, — зазначив Кіносіта.

За його словами, результати дослідження можуть бути корисними для вивчення старіння людини та вікових захворювань.

Нагадаємо, палеонтологи вважають, що предки акул могли існувати ще 450 мільйонів років тому. Для порівняння, дерева існують 390 мільйонів років, а люди — лише близько 300 000.