Зоологи виявили ген безсмертя
Вчені з університету Ноттінгема поділили тіло плоского хробака на 20 частин. Через деякий час з клітин зросли 20 клонів істоти. Зоологи вирішили розібратися, чому тварина не вмирає. В результаті вони виявили ген, який по праву можна назвати "геном безсмертя".
У статті, що вийшла в журналі PNAS, дослідники пишуть, що відкриття проллє світло на можливе безсмертя стовбурових клітин людини. Правда, для цього доведеться обдурити процес старіння.
Плоскі черви – планарії славляться своєю здатністю регенерувати. Старі або пошкоджені тканини вони просто заміняють новими. Однак біологам не відомо, як хробаки отримують таке потенційне безсмертя.
"Ми дослідили два типи плоских хробаків, які володіють статевими, як люди, і безстатевим розмноженням. Представники другої групи просто ділять тіло навпіл, даючи життя двом новим організмам", — розповідає доктор Азіз Абубэйкер (Aziz Aboobaker). Обидва види вирощують нові м'язи, шкіру, внутрішні органи і мозок, знову і знову.
Взагалі-то стовбурові клітини можуть дати життя новим клітинам обмежену кількість разів. (Відновлююче ресурс використовується, щоб залікувати рану, або під час росту живої істоти, а також відтворення). Клітини не можуть ділитися нескінченно, тканини поступово починають старіти. Відбувається це через укорочення теломер. Так називаються кінцеві ділянки хромосом клітини, які стають менше з кожним поділом клітини і відповідною передачею генетичного матеріалу. Поступово теломери стають такими маленькими, що вони більше не можуть захищати кінці ДНК. Починаються незворотні процеси.
"Старіння шкіри у людини, мабуть, найбільш показовий приклад цього процесу. Але плоскі черви якимось чином обманюють природу. Їх стовбурові клітини продовжують ділитися, як ні в чому не бувало", — говорить Азіз.
Логічно було б припустити, що у "безсмертних" тварин теломери ніколи не зношуються. Доктор Абубэйкер вважає, що плоскі черви якимось чином підтримують довжину кінчиків хромосом у дорослих стовбурових клітинах.
Вченим відомо, що за процес оновлення теломер відповідають ферменти теломерази, які "охороняють" кінчики хромосом в період розквіту будь-якого живого організму (на ранніх стадіях розвитку). Але в міру дорослішання і подальшого старіння клітини втрачають цю здатність.
Дослідники визначили, який ген відповідає у плоских черв'яків за роботу теломераз, і "вимкнули" його. В результаті вони зафіксували вкорочення теломер тварин. Таким чином вони довели, що ген той. Подальші досліди показали також, що черв'яки з безстатевим розмноженням значно збільшують активність цього гена при відновленні тканин та розподілі організмів. Завдяки цьому стовбурові клітини підтримують свої теломери в нормальному стані і поступово заміщають відсутні тканини.
Вчені з Ноттінгема вирішили відтворити експеримент на хробаках з статевим розмноженням. Однак виявилося, що "ген безсмертя" працює в їх організмах по-іншому, зберегти довжину теломер не вдалося. Незважаючи на загальну потенційну здатність до нескінченної регенерації, дві групи черв'яків виявилися різними.
Абубэйкер вважає, що з часом плоскі черви або продемонструють вкорочення теломер при виключенні гена, або виявлять якийсь інший, відмінний від ферментативного, механізм збереження клітинної "свіжості". "Ми плануємо прояснити деталі, а також визначити, як безсмертні тварини з'явилися в ході еволюції", — говорить Азіз.
"Це хвилююче відкриття вносить вагомий внесок в нашу скарбничку знань про процеси старіння, допоможе поліпшити здоров'я і продовжити життя інших організмів, включаючи людину", — додає професор Дуглас Келл (Douglas Kell) з Дослідницького ради по біотехнології та біологічних наук.