Galapagų milžiniški vėžliai dažnai gyvena daugiau nei 100 metų be vėžio. Jų ilgaamžiškumo paslaptis gali būti jų genuose

Extra copies of genes, known as duplications, protect these giant tortoises from cancer and help them live a long life.

Galapagų vėžliai. Kreditas: Ylenia Chiari.

Galapagų milžiniški vėžliai yra vieni ilgiausiai gyvenančių stuburinių gyvūnų, kurių daugelis gamtoje gyvena daugiau nei 100 metų. Nelaisvėje jie gali gyventi dar ilgiau. Vienas nelaisvėje laikomas Harietas gyveno mažiausiai 175 metus. Kaip jie tai padaro? Naujame tyrime Bafalo universiteto mokslininkai palygino Galapagų milžiniškų vėžlių genomus su kitų vėžlių genomais ir nustatė, kad gyvūnai turėjo papildomų tam tikrų genų kopijų. Manoma, kad šios papildomos kopijos apsaugo nuo biologinės degeneracijos, paprastai susijusios su senėjimu, įskaitant vėžį.

Naujasis tyrimas paremtas 2018 m. atliktais ankstesniais tyrimais. Tada Jeilio universitetas ir Oviedo universitetas (Ispanija) suskirstė įžymiojo Vienišojo Džordžo, kuris mirė 2012 m., būdamas 100 metų, genomą, kuris buvo paskutinis milžiniškas vėžlys Pintos saloje. Kai mokslininkai palygino Vienišo Džordžo genomą, taip pat Aldabros milžiniško vėžlio (Aldabrachelys gigantea), kitoms rūšims jie rado genų, susijusių su medžiagų apykaitos reguliavimu ir imuniniu atsaku.

Šie genai gali paaiškinti šių rūšių didelį dydį ir ilgą gyvenimo trukmę. Tyrėjai nustatė, kad vėžlių genomuose auglių slopintuvai yra išplėsti, palyginti su kitais stuburiniais gyvūnais. Analizė taip pat nustatė specifinius pokyčius dviejuose genuose, kurių pernelyg didelė ekspresija, kaip žinoma, prisideda prie vėžio ir kurie gali būti milžiniško vėžlio specifinio vėžio mechanizmo dalis.

Tačiau ne tik patys genai gali pasiūlyti apsaugą nuo vėžio. Naujajame tyrime nustatyta, kad milžiniški vėžliai turi papildomų genų kopijų, o tai yra netiesioginė gynybos mechanizmo pasekmė, kurią jie sukūrė siekdami susidoroti su stresu, susijusiu su pažeistais baltymais.

Eksperimentai su ląstelėmis, išaugintomis iš Galapagų milžiniškų vėžlių, parodė, kad veikiami stresinių veiksnių jie sunaikina greičiau ir lengviau nei kitų vėžlių ląstelių. Tai gali atrodyti kaip prastas gynybos mechanizmas, tačiau toks savęs naikinimo polinkis apsaugo milžiniškus vėžlius nuo biologinių nesklandumų, galinčių formuoti navikus, taip padedant gyvūnams išvengti vėžio.

„Laboratorijoje galime apkrauti ląsteles su senėjimu susijusiais būdais ir pamatyti, kaip gerai jos atsispiria tam nelaimėms. Ir pasirodo, kad Galapagų vėžlio ląstelės tikrai puikiai nusižudo, kol stresas gali sukelti tokias ligas kaip vėžys “, – sakė Vincentas Lynchas, Bafalo universiteto evoliucijos biologas ir naujo tyrimo bendraautoris.

Labai dideli gyvūnai, tokie kaip Galapagų milžiniški vėžliai, kurie gali sverti net 300 kg (660 svarų) ir užaugti iki 1,3 m (4 pėdų) ilgio, turėtų būti labiau linkę susirgti vėžiu, nes, nepaisant visų kitų dalykų, jie turėti daugiau ląstelių savo kūnuose. Kuo daugiau ląstelių, tuo didesnė statistinė tikimybė, kad atsiranda tam tikrų mutacijų, kurios gali sukelti vėžį. Tačiau nuo aštuntojo dešimtmečio mokslininkai išsiaiškino, kad nėra jokio ryšio tarp kūno dydžio ir vėžio atvejų – reiškinys, žinomas kaip Peto paradoksas pagal anglų statistiko ir epidemiologo Richardo Peto, pirmą kartą pastebėjusio ryšį, vardu.

Tiesą sakant, vienas iš didžiausių gyvūnų pasaulyje, banginis, beveik neturi vėžio. Sausumoje vėžiu suserga tik dalis dramblių, palyginti su 1 iš 5 žmonių. Kodėl būtent kai kurie didžiausi gyvūnai gyvena taip ilgai, yra pagrindinė mokslinių tyrimų kryptis, turinti svarbių pasekmių mūsų vėžiu linkusioms rūšims.

„Jei galite nustatyti, kaip gamta ką nors padarė – kaip tam tikros rūšys sukūrė apsaugą – galbūt galite rasti būdą, kaip tuos atradimus paversti kažkuo, kas naudinga žmonių sveikatai ir ligoms“, – sako Lynchas. „Mes neketiname gydyti žmonių Galapagų vėžlio genais, bet galbūt galime rasti vaistą, kuris imituotų tam tikras svarbias funkcijas.

Naujojo tyrimo autoriai priduria, kad jų tyrimai taip pat neša žinią apie išsaugojimą. Penki Galapagų vėžlių porūšiai buvo išnykę nuo tada, kai juos pirmą kartą ištyrė Charlesas Darwinas, kuris panaudojo jų evoliucinę apsaugą, kaip atskirą apvalkalą, kad apibrėžtų savo natūralios atrankos teoriją. Per šimtmečius medžiotojai, piratai ir banginių medžiotojai, kurie savo kelionių metu valgė vėžlius, nužudė daugiau nei 100 000 žmonių. Galapagų vėžlys, nors ir nėra nykstantis, yra įtrauktas į pažeidžiamų rūšių sąrašą.

„Tokie tyrimai rodo, kodėl biologinės įvairovės išsaugojimas yra toks svarbus“, – sako Scottas Glabermanas, pirmasis šio straipsnio autorius ir George’o Masono universiteto aplinkos mokslų ir politikos docentas. „Ekstremalios rūšys, tokios kaip Galapagų milžiniški vėžliai, tikriausiai turi daug paslapčių, kaip susidoroti su pagrindiniais žmogaus iššūkiais, tokiais kaip senėjimas, vėžys ir net klimato kaita. Mūsų tyrimas taip pat rodo, kad net vėžliuose skirtingos rūšys atrodo, veikia ir veikia skirtingai, o bet kurios rūšies praradimas iki išnykimo reiškia, kad unikalios biologijos dalis bus prarasta pasauliui amžiams.

Išvados pasirodė žurnale Genomo biologija ir evoliucija.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.