У стародавній сосні щетинистій, що пережила вже кілька тисячоліть, вчені зафіксували незвичну біологічну картину – її геном складається з приблизно 24 мільярдів пар основ і не демонструє типових ознак старіння.
Це відкриття стало результатом роботи міжнародної команди, координованої Каліфорнійським університетом у Девісі. Зразки для аналізу брали у Білих горах Каліфорнії – з хвої та насіння дерева, яке вважається одним із найстаріших живих організмів на планеті. Далі генетичне секвенування провели дослідники з Університету Джонса Гопкінса.
Сам масштаб генетичного матеріалу одразу став викликом для науки. Стівен Зальцберг, професор біомедичної інженерії з Джонса Гопкінса, підкреслив, що зібрати геном такого розміру було надзвичайно складно – він приблизно у вісім разів перевищує людський.
Більшість цієї структури, за його словами, складається з повторюваних фрагментів так званої «сміттєвої» ДНК. Проте сосна щетиниста, схоже, зберегла ці послідовності протягом мільйонів років еволюції без помітних ушкоджень.
У центрі уваги дослідників опинилися дві біологічні особливості, які потенційно можуть бути пов’язані з винятковою тривалістю життя дерева. По-перше, це гени, що забезпечують стійкість до хвороб, зокрема клас рецепторів, багатих на лейцин, які беруть участь у розпізнаванні патогенів. По-друге – теломери, тобто захисні ділянки на кінцях хромосом, які у цієї сосни в середньому довші, ніж у більшості інших хвойних видів.
Довгі теломери зазвичай асоціюють із повільнішим старінням клітин, однак у випадку сосни щетинистої це поки що не підтверджено як визначальний фактор довголіття.
Дослідники наголошують: жодна з виявлених ознак не дає достатніх доказів, щоб стверджувати пряму причину неймовірної тривалості життя дерева. Потрібні подальші дослідження, щоб зрозуміти, чи існує взагалі конкретний генетичний механізм такого феномену.
Керівник проєкту Девід Ніл із Каліфорнійського університету в Девісі розглядає отримані дані не як відповідь, а як інструмент для майбутніх відкриттів. Він підкреслює, що повноцінна генетична карта такого організму – це радше базовий ресурс для науки, ніж пояснення його довголіття.
«Секвенування одного дерева не дає нам чіткого розуміння генетичної основи довголіття. Але наявність референтної послідовності геному, яка застосовується до здоров’я людини та всього іншого, є необхідним реагентом у сучасній біології», — наголосив він.
Організм, який майже не старіє
Сосна щетиниста демонструє особливу біологічну модель, яку складно порівняти зі звичним уявленням про старіння. У більшості живих істот цей процес пов’язаний із поступовим зношуванням клітин, їхньою нездатністю до відновлення та, зрештою, загибеллю організму.
У цього виду ситуація інша. Дослідники не виявили чітких генетичних маркерів класичного старіння. А смерть таких дерев, як правило, спричинена зовнішніми факторами – пожежами, штормами, комахами або механічними ушкодженнями, а не віковим «згасанням».
Саме це підштовхує науковців до обережних роздумів про межі біологічного життя. Девід Ніл визнає, що важко ігнорувати факт існування організму, здатного жити до п’яти тисяч років.
Він зазначає, що порівняння таких довгожителів із видами, які живуть у межах століття, може дати несподівані підказки для біології старіння.
«Можливо, проведення еквівалентного дослідження чогось, що живе до 5000 років, порівняно з чимось або кимось, хто живе до 100 років, могло б бути інформативним», — сказав він.
Водночас учений застерігає: сосна щетиниста може бути унікальним винятком, який не має прямого аналога серед інших живих істот.
Окремо дослідники розглядають ширший еволюційний контекст. Існує гіпотеза, що предки ссавців могли втратити частину генів, пов’язаних із довголіттям, через еволюційний тиск – необхідність швидкого розмноження в умовах домінування динозаврів.
На цьому тлі геном древньої сосни виглядає не як «код безсмертя», а як складна біологічна архівна система, яка може допомогти зрозуміти, чому одні організми старіють швидко, а інші майже зупиняють цей процес.
Залишити коментар