Голые землекопы хорошо ремонтируют свои гены
Своей долгой счастливой жизнью землекопы обязаны чрезвычайно эффективно работающей системе репарации ДНК.
Голые землекопы из Африки пользуются среди биологов чрезвычайной популярностью: эти грызуны не болеет злокачественными опухолями, они нечувствительны к некоторым видам боли, они выдерживают без кислорода целых 18 минут. Наконец, они очень долго живут: обычный голый землекоп может прожить около тридцати лет, что для грызунов – невероятно большой срок; это как если бы мы жили в среднем 600 лет. Причём стареют землекопы без каких-либо серьёзных проблем со здоровьем, они не меняются внешне, продолжают размножаться, как размножались, и т. д.
Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения (СО) РАН, Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН и Университета Рочестера полагают, что одна из причин долгожительства землекопов и их здоровой старости заключается в их системе репарации ДНК. Как известно, в ДНК постоянно случаются дефекты, как из-за внешних факторов, вроде ультрафиолетового излучения, так и из-за особенностей работы клеточных молекулярных машин, которые работают с генами. При этом во всех клетках есть специальные белки, которые занимаются ремонтом ДНК, исправлением ошибок – те самые системы репарации ДНК. Однако ремонтные белки могут работать более или менее эффективно.
В статье в журнале Aging говорится, что системы репарации ДНК у землекопов работают очень эффективно – намного лучше, чем, например, у мышей. Исследователи экспериментировали с экстрактом, полученным из ядер фибробластов – клеток соединительной ткани. Ядерный экстракт содержит как ДНК, так и белки, которые её обслуживают. Экстракт облучали коротковолновым ультрафиолетом, повреждающим ДНК, а потом оценивали, насколько повреждённую ДНК удалось исправить репарационным белкам. Оказалось, что ДНК-ремонтные системы землекопов работают эффективнее в 1,4–3 раза (в зависимости от конкретного вида повреждений), чем у мышей.
Авторы работы надеются, что исследования репарации ДНК у землекопов помогут понять, как можно противодействовать раку и возрастным заболеваниям. Впрочем, стоит отметить, что устойчивость к раку у землекопов происходит не только от эффективной системой ремонта ДНК. В начале года одни из соавторов нынешней статьи, Андрей Селуанов и Вера Горбунова из Рочестерского университета, опубликовали вместе с коллегами статью в PNAS, в которой говорилось, что клетки землекопов, старея, подавляют активность собственных генов; вероятно, эта уловка позволяет им прожить намного дольше обычного. Кроме того, несколько лет назад те же Андрей Селуанов и Вера Горбунова опубликовали в Nature статью о том, что устойчивостью к раку эти грызуны обязаны большому количеству гиалуроновой кислоты, заполняющей межклеточный матрикс – она мешает клеткам слипаться и превращаться в опухоль.
