Ученые выявили ген, который ускоряет развитие в юности, но сокращает продолжительность жизни
Исследователи Еврейского университета Иерусалима совместно с коллегами обнаружили генетический механизм, связывающий стремительное развитие организма с его ускоренным старением.
Ученые экспериментально подтвердили теорию, получившую название "антагонистическая плейотропия". Теория предполагает, что в организме есть особые гены, которые дают преимущества развития в молодости, но вызывают болезни и увядание в старости. Причем сами гены практически не меняются.
В качестве модельного организма ученые взяли короткоживущую рыбку – африканского бирюзового киллифиша (Nothobranchius furzeri). С помощью технологии CRISPR исследователи модифицировали ген vgll3. Он универсален и отвечает за половое созревание не только у рыбок, но и у людей. Рыбки с измененным геном демонстрировали сверхбыстрый рост и раннюю половую зрелость, что обеспечивает серьезное репродуктивное преимущество в дикой природе. Но за этот успех организмам пришлось платить высокую цену: продолжительность жизни рыбок сократилась, а частота появления возрастных опухолей, включая меланому, резко возросла.
Анализ показал, что этот ген напрямую влияет на деление клеток, активность стволовых клеток и восстановление ДНК. Высокая клеточная активность помогает молодому организму быстро развиваться, но со временем та же активность приводит к накоплению повреждений и к болезням. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
"Что завораживает и одновременно пугает: рак у этих модифицированных рыбок – не случайный сбой. Один и тот же механизм заставляет клетку строить молодое тело и создает опухоли в стареющем организме", – отметил соавтор работы профессор Итамар Харэль. Ученый говорит: "Вообще, природа не уделяет приоритетного внимания долголетию, ей куда важнее непрерывность воспроизводства. Мы созданы для спринта, а не для марафона".
Поскольку ген vgll3 присутствует и у человека, открытие показывает новый путь для понимания связи между развитием, старением и онкологией. В будущем исследователи надеются выяснить, можно ли, не подавляя полезные функции гена в молодости, нейтрализовать его разрушительное действие в старости.
