Быстрота укорочения теломер (концевых участков хромосом) сильно коррелирует с продолжительностью жизни, показали испанские ученые. По скорости сокращения теломер удается точнее предсказать длительность жизни животного, чем по абсолютной длине теломер, массе тела или средней частоте сердцебиения. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Соматические (неполовые) клетки не могут делиться бесконечно долго. После некоторого числа делений (около 50) они начинают заметно стареть. Этот феномен в 1971 году объяснил российский биолог Алексей Оловников. Он предположил, что из-за особенностей работы ДНК-полимераз концы линейных хромосом (теломеры) при делении не удваиваются, в результате хромосомы становятся все короче и теряется важная наследственная информация. Его предположение подтвердилось, сохранность теломер стали связывать с состоянием клетки: чем они длиннее, тем клетка функционально моложе, как и организм, в состав которого она входит.
Однако абсолютная длина теломер, по всей видимости, не определяет срок жизни индивида. У Homo sapiens теломеры изначально имеют длину от 5 до 15 килобаз (тысяч пар азотистых оснований в составе нуклеотидов), в то время как у домовой мыши Mus musculus эта величина составляет 50 килобаз. Тем не менее, мышь живет не более пяти лет, а человек — в десятки раз больше. Очевидно, что кроме длины теломер на срок жизни влияют и другие факторы. Это и размеры тела (крупные живут дольше), и скорость обмена веществ (замедленный метаболизм продлевает жизнь).
Исследователи из Университета Барселоны и Национального центра по исследованию рака (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas) под руководством Марии Бласко (Maria Blasco) оценили влияние еще одного параметра — скорости сокращения теломер. Они определяли ее у девяти видов животных самого разного размера: домовой мыши (Mus musculus), домашней козы (Capra hircus), чайки Одуэна (Larus audouinii), северного оленя (Rangifer tarandus), белоголового сипа (Gyps fulvus), афалины (Tursiops truncatus), красного фламинго (Phoenicopterus ruber), суматранского слона (Elephas maximus sumatranus) и человека (Homo sapiens).
Ученые считали корреляцию быстроты укорочения теломер в мононуклеарах указанных видов с продолжительностью жизни, массой тела и интенсивностью метаболизма (рассчитывалась по средней частоте сердцебиения). Для этого они провели высокопроизводительную количественную флуоресцентную гибридизацию in situ и многофакторный регрессионный анализ полученных с ее помощью данных.
Укорочение теломер в мононуклеарах предсказывало среднюю продолжительность жизни организма конкретного вида лучше, чем интенсивность его метаболизма или масса тела (если рассматривать параметр R-квадрат в регрессионном анализе). Скорость сокращения концевых участков хромосом коррелировала с последней. При этом срок жизни и абсолютный размер теломер оказались практически не связанными друг с другом. В любом случае такие результаты, как отмечают авторы, подтверждают гипотезу: продолжительность жизни зависит от того, в какой момент теломеры укоротятся настолько, что хромосомы потеряют важную генетическую информацию.
Абсолютная длина теломер как фактор долгожительства подвергается сомнению уже не первый раз. Ранее исследование на пожилых людях показало, что их пятилетнюю выживаемость лучше отражают возраст и уровень двигательной активности. Тем не менее, размер концевых участков хромосом все равно имеет значение: его искусственное увеличение спасло человеческие и мышиные клетки от преждевременного старения, а многие виды рукокрылых, которые отличаются повышенной длительностью жизни по сравнению с млекопитающими того же размера, научились каким-то образом долгие годы сохранять постоянную длину теломер.
Светлана Ястребова
