Španělští vědci sestavili seznam genů, které jsou pravděpodobně zodpovědné za „nesmrtelnost“ medúzy Turritopsis dohrnii. Za tímto účelem sekvenovali její genom a porovnávali jej s genomem medúzy. Turritopsis rubra. Ukázalo se, že „nesmrtelná“ medúza, na rozdíl od své příbuzné, získala další kopie – až osm kusů – genů, které jsou spojeny s procesy omlazení buněk. Práce byla publikována v časopise Sborník Národní akademie věd.
Medúza Turritopsis dohrnii často nazýván jediným „nesmrtelným“ zvířetem. Ale její nesmrtelnost není taková, jaká je například popisována v mýtech o starověkých řeckých bohech. T. dohrnii můžete zabíjet – ale sama o sobě, tedy „ze stáří“, se zdá, že téměř nikdy neumírá.
Životní cyklus mnoha medúz je založen na principu „polyp – medúza – larva“: to znamená, že medúza uvolňuje reprodukční buňky, které se vzájemně setkávají a vytvářejí larvu. Larva se usadí na dně a vyroste v polyp, ze kterého se pak vyklube nová medúza. Tento cyklus je podobný rozmnožování většiny zvířat, protože zahrnuje oplodnění a střídání generací.
Цикл T. dohrnii uspořádány podobným způsobem. Ale je tu jeden detail: po reprodukci se medúza sama může po určitých transformacích usadit na dně a proměnit se zpět v polyp. Může opět produkovat medúzu, která je schopná reprodukce – a zatím neexistuje žádný důkaz, že by se tento proces někdy zastavil. To je to, co mají biologové na mysli, když volají T. dohrnii biologicky nesmrtelný.
Maria Pascual-Torner z University of Oviedo a její kolegové sekvenovali genom, aby zjistili, jaké mechanismy brání medúzám ve stárnutí po rozmnožení. T. dohrnii, a zároveň její příbuzní T. rubra, která se neumí proměnit z medúzy zpět v polypu. Celkem v nich našli 17468 XNUMX genů T. dohrnii a 9324 genů v T. rubra. Vědci pak tyto genomy porovnali mezi sebou a s genomy jiných zvířat. Hledali geny spojené s klíčovými procesy stárnutí (halmakry stárnutí), které v roce 2013 identifikoval jeden ze spoluautorů práce Carlos López-Otín.
Vědci to zjistili T. dohrnii geny spojené se stárnutím se často vyskytují ve více kopiích – ve srovnání s T. rubra, další cnidarians, obratlovci a dokonce i lidé. U T. rubra geny s dalšími kopiemi byly také nalezeny, ale mnohem méně než u jejich „nesmrtelného“ příbuzného.
Vědci se domnívají, že přítomnost více kopií naznačuje, že tyto geny byly zvláště pod selekčním tlakem, což znamená, že mohly hrát roli při dosažení „nesmrtelnosti“. Mezi těmito geny byly mnohé spojeny s kopírováním a opravou DNA – tedy odstraněním genetické nestability, jedné z důležitých příčin stárnutí. Existovaly i takové, které kódují antioxidanty – látky, které neutralizují volné radikály v buňce. Rozdíly byly také nalezeny v proteinech spojených s telomerázou a telomerickými smyčkami – možná nějak pomáhají medúzám prodloužit konce jejich chromozomů, a tím zabránit buněčnému stárnutí.
Nakonec vědci testovali, zda tyto geny a jejich další kopie fungují během životního cyklu T. dohrnii. Ukázalo se, že řada z nich se skutečně podílí na přeměně medúzy v polypu, ale různými způsoby. Například geny odpovědné za opravu DNA a udržení délky telomer vstoupily do hry po vytvoření polypu – a před jeho přeměnou v medúzu. Naopak geny spojené s fungováním kmenových buněk a intracelulární signalizací byly exprimovány v raných fázích transformace na polyp.
Autoři práce tak opět potvrdili, že i v tak výjimečných případech, jako u jediného známého „nesmrtelného“ zvířete, se uplatňují stejné mechanismy působící proti stárnutí jako u všech ostatních zvířat, včetně člověka. Bude však trvat dlouho, než přesně pochopíme, jak tyto mechanismy fungují a zda je lze reprodukovat v nějakém jiném živém systému.
Vědci čas od času sekvenují genomy různých stoletých lidí – a všude najdou přibližně totéž: rozdíly ve velkém souboru genů odpovědných za několik mechanismů pro udržení mládí. Už jsme mluvili o tom, co bylo nalezeno v genomech žraloka bílého, amazoňana modročelého a želvy Lonesome George.
Medúza Turritopsis dohrnii je nesmrtelná. Ve své fantastické schopnosti žít věčně bez stárnutí se liší od své velmi blízké příbuzné, medúzy Turritopsis dohrnii, která umírá a stárne. Jak můžeme vysvětlit tak markantní rozdíl? Co přesně proměnilo mořského tvora v jakéhosi Duncana MacLeoda ze světa zvířat? No, skoro takhle. To objasnili španělští vědci z univerzity v Oviedu, jejichž velkou skupinu vedla Maria Pascual-Torner. Sekvenovali genomy obou medúz, porovnali je a zjistili, že nesmrtelní mají dvojité kopie genů, které chrání a opravují DNA. Zdá se, že mají dvě opravné sady.
Výzkum, který k objevu vedl, popsali autoři v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences. Na tuto publikaci se odvolává populárně vědecký časopis New Scientist.
Medúzy lze samozřejmě zabít. Ale neumírá „z vlastní vůle“. Alespoň to biologové nikdy neviděli. Proto je Turritopsis dohrnii považován za nesmrtelný. Stává se tak tím, že obrátí proces stárnutí – čas od času omládne.
Obyčejná – smrtelná medúza – po dozrání vyvrhne zárodečné buňky, které se po setkání vzájemně oplodní a stanou se larvami. Larvy se unášejí, přichycují se k mořskému dnu ve shlucích a mění se v polypy. Z nich pučí „novorozenci“, kteří dospívají, stárnou a nakonec umírají. Toto je životní cyklus smrtelníků.
Dospělé nesmrtelné medúzy, které „vycítí“ blížící se stáří nebo se ocitnou v nepříznivých podmínkách, se přichytí ke dnu a opět se stanou „mladými“ polypy a následně omlazenými medúzami. Jsou tedy schopni přerušit a obnovit svůj životní cyklus nekonečně mnohokrát, pokaždé v podstatě unikají ze stáří.
Životní cykly smrtelných (vlevo) a nesmrtelných (vpravo) medúz.
Vědci pochopili, které geny se podílejí na zázracích omlazení, které obnovující a ochranné proteiny se tvoří, před čím chrání, co neutralizují. Určili, které mutace u nesmrtelných zpomalují buněčné dělení a nezkracují telomery – konce chromozomů, které se u smrtelníků s každým buněčným dělením zkracují.
Španělé, kteří pochopili, jak celý tento genetický komplex pomáhá dosáhnout „věčného mládí“ u medúz, vážně očekávají, že budou bojovat, ne-li za lidskou nesmrtelnost, tak alespoň zabránit těm změnám souvisejícím s věkem, které nás nejčastěji znetvořují a ničí – jak vnější, tak i vnitřní, včetně rakoviny a demence. Plánují reprodukovat podobné transformace, nejprve u laboratorních zvířat a poté u lidí. Přírodou vymyšlené mechanismy by se od sebe neměly příliš lišit.
Američtí kolegové Španělů mají praktičtější plány. Floridský oceánografický institut nejprve hodlá z nesmrtelné medúzy vyrobit omlazující krém na obličej.
BTW
Lidé mohli žít 800 let
Vědci, včetně ruských z Výzkumného ústavu fyzikální a chemické biologie pojmenovaného po A.N. Belozersky Moskevská státní univerzita pojmenovaná po M.V. Lomonosov, Ústav chemické biologie a základní medicíny Sibiřské pobočky Ruské akademie věd (SB RAS) a Ústav molekulární a buněčné biologie SB RAS studují nahé krtokrysy – úžasná zvířata. Heterocephalus glaber, vědecky řečeno. Již dlouho překvapují výzkumníky po celém světě. Tyto zázraky přírody – ať už krtci nebo krysy, zcela bez jakékoliv vegetace na kůži – žijí v Africe pod zemí. Velikost myši. A žijí téměř 30 let – 10krát déle než myši, které sotva dosahují 3 let.
Dlouhověká nahá krysa: stvoření hodné napodobování.
Nahé krysy se s věkem téměř nemění – vypadají mladě až do stáří. Zachovávají si schopnost a chuť se rozmnožovat. Nejsou ovlivněny škodlivými chemikáliemi. Nahé krysy jsou necitlivé na záření a mohou přežít bez kyslíku po dlouhou dobu. Zvířata rakovinu téměř nikdy nedostanou, zhoubné nádory se u nich tvoří velmi zřídka. Pokud by měl člověk zdraví nahé krysy, dožil by se až 800 let. Jako biblický Adam.
Proč jsou tito tvorové tak zvláštní a jaká tajemství už vědci odhalili? Podrobnosti v našem materiálu.
Přečtěte si také
Věková kategorie webu 18 +
Online publikace (webová stránka) je registrována Roskomnadzorem, certifikát El č. FS77-80505 ze dne 15. března 2021.
ŠÉFREDAKTOR OLESIA VYACHESLAVOVNA NOSOVÁ.
HLAVNÍ REDAKTOR STRÁNEK – KANSKY VIKTOR FEDOROVICH.
AUTOREM MODERNÍ VERZE EDICE JE SUNGORKIN VLADIMIR NIKOLAEVICH.
Příspěvky a komentáře čtenářů webu zveřejněny bez úprav. Redakce si vyhrazuje právo je ze stránek odstranit nebo upravit, pokud jsou tyto zprávy a komentáře zneužitím svobody médií nebo porušením jiných požadavků zákona.
Nakladatelství JSC Komsomolskaja Pravda. INN: 7714037217 OGRN: 1027739295781 127015, Moskva, Novodmitrovskaya 2B, Tel. +7 (495) 777-02-82.
Výhradní práva na materiály zveřejněné na webových stránkách www.kp.ru v souladu s právními předpisy Ruské federace o ochraně výsledků duševní činnosti náleží vydavatelství JSC Komsomolskaja Pravda a nejsou předmětem použití jinými osobami v v jakékoli formě bez písemného souhlasu držitele autorských práv.
Nákup autorských práv a kontaktování redakce: kp@kp.ru
