U savců může existovat evoluční nit spojující velké mozky, dlouhé životnosti a geny imunitního systému, zjistí nová studie.
Životnost organismu závisí částečně na jeho genech, ale vědci musí ještě určit všechny geny, které mění ciferník na dlouhověkosti. Dlouho žijící savci mají tendenci mít větší mozkyVedoucí vědci k podezření, že stejné geny, které zvyšují dlouhověkost, mohou také stavět větší mozky.
Nyní, ve studii zveřejněné 29. dubna v časopise Vědecké zprávyVědci porovnávali genomy 46 druhů savců – včetně Homo sapiens – Odhalení hřiště imunitních genů, které by mohly být spojeny s oběma charakteristikami.
The Maximální životnost Z druhu se týká toho, jak dlouho by jeho členové žili, kdyby unikli environmentálním hrozbám, jako jsou predátoři nebo infekce, a zemřeli pouze ve stáří. Tyto životnosti se u savců značně liší, od méně než jednoho roku pro obyčejné rozbití (Sorex Araneus) až dvě století pro velryba bowhead (Balaena Mysticetus). Nejstarší člověk žil na 122Jedna studie však naznačuje, že lidé mohou dosáhnout věku 150 let.
Související: Extrémní dlouhověkost: Tajemství života se může skrývat s jeptišky … a medúzy
Některé geny spojené s životností již byly nalezeny – například genetika slonů pomáhá chránit před rakovinou. Vzhledem k jejich naprosté velikosti mají sloni více buněk než u jiných savců, a proto mají větší šanci na rozvoj rakovinných mutací. Vědci však zjistili, že tyto monstra nést 19 dalších kopií genu pro protein P53, který jim předběhne nádor, který jim umožňuje žít delší životy bez rakoviny.
Další geny pro dlouhověkost je třeba objevit, takže Araxi UrrutiaGenetik na Mexické národní univerzitě a její kolegové se rozhodli hledat více. Chtěli se zaměřit na „rodiny“ souvisejících genů.
Někdy, když buňka zkopíruje svou DNA a dělí se do nové buňky, může náhodně zkopírovat a vložit gen na nové místo v genomu – volaný jev Duplikace genu. V průběhu času způsobují další mutace, aby se geny staly mírně odlišnými a přijímají odlišné funkce.
Pokud se genové duplikace vyskytují několikrát ve skupině souvisejících genů, mohou produkovat velkou rodinu. Jedním z příkladů je Rodina beta-globinu genů, které kódují proteiny, které tvoří hemoglobin, molekulu transportu kyslíku v krvi. Tým Urrutia chtěl posoudit, zda některá z těchto duplikovaných genů přispěla k dlouhověkosti.
Podívali se na více než 4 100 genových rodin napříč 46 druhy savců, včetně paviánů (Empus), kočky (Sus Scrofa) a psi (Canis lupus) .. Někteří savci mají k dispozici kvalitnější genomové sekvence než jiné.
„Někdy nejsou genomy sekvenovány stejným způsobem, aby mohly představit nějaký hluk“ v datech, řekl autor vedoucí studie Benjamin Padilla-MoralesGenetik na University of Bath ve Velké Británii, aby snížil šanci, že všichni členové dané genové rodiny chyběli v analýze, jeho tým se zaměřil pouze na druhy, které měly nejméně 80% jejich genomu sekvenované.
Zaměřili také svou analýzu na genové rodiny, které byly detekovány v nejméně 80% savčích genomů, které studovali, takže byly společné pro mnoho zvířat. To umožnilo zjistit, zda velikost genové rodiny u druhu byla úměrná maximální životnosti tohoto zvířete.
Zjistili, že genové rodiny zapojené do opravy a zánětu DNA byly malé u savců s krátkým životem, zatímco duplikace genu rozšířila tyto rodiny v déle žijících druzích. Je možné, že nesou více kopií Geny repair DNA může pomoci zabránit dysfunkčním mutacím v budování v průběhu času a tím podporovat stárnutí nebo rakovinu.
Související: Stárnutí člověka dramaticky zrychluje ve věku 44 a 60 let
Mezitím mohou geny zapojené do imunity podporovat dlouhověkost efektivním odstraněním rakoviny včasných nebo bojových infekcí, řekl Maria Chikinavýpočetní biolog na University of Pittsburgh, který se do práce nezapojil. Některé z rozšířených genů v kódu dlouhodobého druhu pro prozánětlivé proteiny, jako například Interleukin-6Který nepřímo kickstarts protilátka výroba. Chikina uvedla, že tyto geny mohou být také zapojeny do udržování zdravé tkáně, například likvidací mrtvých buněk.
Imunitní geny by navíc mohly mít role nesouvisející s obranou. „Ukázalo se, že mnoho imunitních genů je důležité ve vývoji, zejména ve vývoji mozku,“ řekla Urrutia. Minulý výzkum spojil Velikost mozku a dlouhověkostA většina genů imunity spojených s životností v nedávné studii byla také spojena s větším mozkem, dodala.
Pokud jde o lidi, předchozí práce určila genové varianty u stonténariánů – lidí, kteří žijí nejméně 100 – to může částečně odpovídat za svůj dlouhý život a nová studie odhalila, že mnoho z těchto genů patřilo do rozšířených genových rodin. To naznačuje, že tyto geny by mohly být za to prozkoumat dále, aby pochopily, jak geny kontrolují lidskou životnost.
Studie ukazuje, že vývoj delší životnosti u savců došlo vedle duplikace genů imunity. Nebylo však možné určit, zda tyto genní duplikace způsobené Delší životnost, poznamenala Chikina. Navrhovala, že v budoucnu mohli ukázat, že souvislost mezi těmito geny a životností je robustní opakováním experimentu u nonmammů, jako jsou ptáci, aby zjistili, zda spojení platí v více větvích více větví strom života.
Chikina také navrhla způsob, jak otestovat kauzální spojení, aby zjistila, zda geny skutečně zvyšují životnost přímo. „Pokud vidíte, že se v dlouhodobém druhu objevuje nějaký zajímavý nový gen, můžete ho dát do myš a zjistit, co se stane,“ řekla.
Pokud může další výzkum dešifrovat, pokud a jak tyto geny ovlivňují dlouhověkost, mohou být vědci jednoho dne schopni tyto informace využít k vývoji proti stárnutí terapeutik nebo k předpovědi maximálního života jednotlivce na základě jejich genetického make-upu.
