Долгая жизнь голых землекопов связана с экспрессией генов
Logo
Cover

Голые землекопы давно служат ученым моделью, позволяющей изучить старение и развитие рака. Новая работа немецких исследователей на шаг приблизила нас к пониманию того, как этим грызунам удается жить так долго.

Голые землекопы — уникальные млекопитающие. Они не чувствуют многих видов боли, редко болеют раком и живут очень долго для грызунов — около 30 лет. Еще одна загадка этих животных связана с их размножением. Землекопы живут колониями, состоящими из размножающейся пары и 300 рабочих особей. Король и королева тратят больше энергии на размножение, однако живут дольше рабочих и остаются фертильными всю жизнь.

У большинства живых организмов размножение сокращает продолжительность жизни — однако у голых землекопов все строго наоборот, отмечает Science Daily.

Немецкие исследователи решили выявить генетические механизмы, которые лежат в основе этого парадокса. Для этого потребовалось проанализировать, какие белки работают в их тканях.

Ученые взяли образцы сердца, печени и гонад голых землекопов и определили их транскриптомы — совокупность всех клеточных РНК. Эти результаты сравнили с транскриптомами морских свинок — близких родственников землекопов, которые живут намного меньше. Для каждого вида изучались размножающиеся и неразмножающиеся особи.

Оказалось, что связанные со старением гены королей и королев голых землекопов работают иначе, чем у рабочих особей того же вида и морских свинок. Например, у размножающихся землекопов активнее экспрессировался ген, связанный с регенерацией мускулатуры.

Ученые полагают, что именно отличия в работе генов обеспечивают королям и королевам голых землекопов такую долгую жизнь.

Изучение рабочих особей также привело к интересным выводам. Ученые давно обратили внимание, что неразмножащиеся особи землекопов практически неотличимы друг от друга: у самцов и самок одинаковы вес, размер и поведенческие реакции. Даже их внешние половые органы выглядят похоже. Исследование показало, что различий между полами нет и на уровне работы генов.

Однако если рабочий превращается в короля или королеву, его геном и фенотип претерпевают резкие изменения. Самцы и самки развивают половой диморфизм, а в их клетках усиливается экспрессия генов, связанных со здоровьем и продолжительностью жизни.

Изучая половое созревание голых землекопов, ученые надеются выявить связь между сроком его наступления и риском различных заболеваний у людей.

Помимо этого, исследователи обнаружили, что в тканях голых землекопов эффективнее используются жирные кислоты. Это достигается за счет особого характера экспрессии белков в митохондриях — внутриклеточных «электростанциях». Вероятно, этот механизм также вносит вклад в продолжительность жизни землекопов, уникальную для грызунов такого размера.

В отличие от голых землекопов, людям приходится расплачиваться за размножение годами жизни. Масштабное исследование, проведенное на Филиппинах, показало, что каждая беременность повышает клеточный возраст женщины на 2 года. В развитых странах влияние может быть не таким сильным, но сам принцип, скорее всего, работает и здесь.