Альдабрська гігантська черепаха (Aldabrachelys gigantea) на ім’я Джонатан, якій зараз близько 194 років, офіційно вважається найстарішою відомою живою гігантською черепахою і найстарішою наземною твариною. За даними нового дослідження, про яке пише Popular Science, його вражаюче довголіття пов’язане не лише з «хорошими генами», а й з особливо низьким рівнем генетичного зношування.
Команда вчених проаналізувала геном Джонатана і виявила 287 унікальних варіантів генів, пов’язаних зі зниженням типових для віку ушкоджень. Ці варіанти контролюють ключові процеси організму: від ремонту пошкодженої ДНК і зменшення запалення до регуляції інсуліну та пригнічення раку. Результати опубліковані в журналі Science Advances.
Черепаха, що пережила Дарвіна і Едісона
Більшу частину свого незвичайно довгого життя Джонатан провів на острові Святої Єлени в Південній Атлантиці, який є заморською територією Великої Британії. Близько 144 років тому його привезли сюди з Сейшельських островів уже дорослою черепахою і подарували тодішньому чиновнику, який згодом став губернатором острова. Відтоді Джонатан живе на території губернаторської резиденції Plantation House.
Джонатан пережив епоху Чарлза Дарвіна, королеви Вікторії та президента Ендрю Джексона, а також був живим задовго до того, як Томас Едісон запатентував електричну лампочку. Він став місцевою й інтернет-зіркою, зображений на монеті в п’ять пенсів, є героєм поштових марок, а в онлайн-культурі — ще й «квір-іконою». Цього року в мережі навіть поширювався фейк про його смерть.
Гігантські черепахи з Галапагоських і Сейшельських островів, до яких належить і Джонатан, — останні представники колись численної групи тварин, що домінували в екосистемах багатьох островів. Співавтор роботи, біолог Кембриджського університету Джастін Герлах (Justin Gerlach), наголошує, що саме такі тварини можуть дати вченим унікальні підказки про природу старіння.
Епідослідження: як працює епігеном Джонатана
Окрім секвенування геному, дослідники порівняли також епігеном Джонатана з епігеномами молодших альдабрських гігантських черепах. Епігеном — це набір хімічних міток і «вимикачів», що вмикають або вимикають гени, визначаючи, коли, де і як саме вони працюють. Ці зміни можуть накопичуватися з віком і передаватися клітинам під час поділу, а частково й наступним поколінням.
Зазвичай епігеном суттєво змінюється з роками, і це вважають одним із чинників старіння: із часом «налаштування» регуляції генів збиваються, що призводить до збоїв у роботі організму. Однак у Джонатана перемикачі, які керують генами ремонту ДНК та обміну речовин, виявилися дуже схожими на ті, що спостерігаються в набагато молодших черепах.
За словами Герлаха, регулятори генів, залучені до виробництва енергії та відновлення ДНК, залишалися надзвичайно стабільними протягом майже двох століть життя Джонатана. Це може пояснювати, чому в його організмі менше наслідків вікового зношування, ніж зазвичай очікували б у такому віці.
На думку авторів, це перше дослідження епігеному гігантської черепахи. Аналіз схеми роботи генів у «середньому віці» тварини дає вченим рідкісну можливість зрозуміти механізми екстремального довголіття.
Біологічний «чертеж» стійкості клітин
Разом із Джонатаном на території Plantation House живе ще одна черепаха на ім’я Девід. Саме спостереження за таким довгожителем, як Джонатан, дослідники називають привілеєм: тварина стає ніби «співавтором» роботи, допомагаючи відкрити природні стратегії протидії старінню.
Співавтор дослідження Стівен Кларк (Stephen Clark), засновник некомерційної організації Kallel Foundation, яка вивчає старіння за допомогою генетики, підкреслює, що природа вже запропонувала елегантні рішення проблеми старіння. На його думку, геном Джонатана можна розглядати як своєрідний «чертеж клітинної стійкості».
Кларк і його колеги вважають, що еволюційні підказки, закладені в таких організмах, можуть у майбутньому перетворитися на практичні й доступні підходи в медицині старіння. Водночас це поки що теоретичні перспективи: нинішнє дослідження зосереджене насамперед на розумінні того, як саме організм гігантської черепахи протистоїть часу.
Науковці наголошують, що старіння залишається головним чинником ризику більшості хронічних захворювань у людей. Тому вивчення природних довгожителів, таких як Джонатан, може стати ключем до пошуку нових стратегій збереження здоров’я впродовж життя, навіть якщо пряме застосування цих знань у людській медицині ще потребує подальших досліджень.