Онзи без коси, набръчкани, разперени гризачи на снимката по-горе? Това е гол мол плъх и дълбоко в клетките му молекулярната му машина може да крие тайната да живее много, много дълго време.
„Те са невероятно ярък пример за дълголетие и устойчивост на рак“, казва Вера Горбунова, биолог в Университета в Рочестър, който изучава дълголетите гризачи, за които е доказано, че оцеляват до 28 години - живот 8 пъти тази на мишки с подобен размер - и никога не е било наблюдавано да развият рак, дори при наличие на канцерогени.
През последните години Горбунова и нейният съпруг Андрей Селуанов внимателно разгледаха вида, който живее в подземни колонии в Източна Африка, надявайки се да разбере как точно успява да оцелее толкова дълго. Както бе разкрито в нови изследвания, екипът й, публикуван днес в Proceedings of the National Academy of Sciences, техният екип смята, че са намерили поне част от отговора: голите плъхове с мол имат странни рибозоми.
Всяка една от нашите клетки (и за този въпрос клетките на всеки жив организъм) превръща генетичните инструкции, присъстващи в нашата ДНК, в протеини - които контролират цялостната работа на клетката - чрез процес, наречен транслация. Малки микроскопични структури, наречени рибозоми, се справят с този превод, като четат генетични инструкции, които уточняват определена рецепта и съответно избиват протеина.
Рибозомите в почти всеки многоклетъчен организъм на планетата са съставени от две големи парчета РНК, генетично вещество, подобно на ДНК. Но миналата година един от студентите в лабораторията на Рочестър изолираше РНК от клетки, взети от голите мол плъхове, когато забеляза нещо необичайно. Когато отдели парчетата РНК, вместо да види две отделни парчета рибозомна РНК, той видя три.
„В началото решихме, че правим нещо нередно и се повредихме“, казва Горбунова. „Защото за всички бозайници ще видите двама, но ние продължаваме да виждаме три.“
Изображение чрез Боб Оуен
След като множество тестове потвърдиха, че не е експериментална грешка, те решиха да разгледат по-отблизо потенциалните ефекти на тази необичайна структура. Други изследвания предполагат, че изкуственото прекъсване на процеса на транслация, за да се направят рибозомите по-малко точни, може да произведе лошо изградени протеини, които се натрупват и водят до клетъчна смърт, което повишава възможността необичайните рибозоми на плъховете да правят обратното - създавайки по-малко грешки в транскрипцията и разширяване продължителност на живота. За да тества идеята, Горбунова разработила средство да види колко точно са рибозомите на мол плъхове при превръщането на генетични инструкции в протеини.
Оказа се, че в сравнение с миши рибозоми, тези три части структури правят между четири и четиридесет пъти по-малко грешки по време на процеса на превод. Към този момент не е ясно как точно това може да доведе до по-дълъг живот, но изследователите смятат, че той играе ключова роля.
Въпреки това гризачите изглежда се възползват от други, несвързани механизми, които им позволяват да живеят необичайно дълъг живот. През юни Горбунова и Селуанов обявиха откритието, че гризачите също произвеждат ново клетъчно съединение, което изглежда ги предпазва от рак.
И двата механизма поставят очевиден въпрос: Защо голите мол плъхове са благословени с тези аномални, удължаващи живота характеристики? „Това не е случайно“, казва Горбунова. „Това е свързано с екологията на вида.“
Тъй като гризачите живеят под земята, в ултрасоциални колонии, обяснява тя, те са много по-малко податливи на случайни смъртни случаи, причинени от злополуки или хищничество. Фактът, че рискът от умиране на случаен принцип е толкова по-малък, означава, че от еволюционна гледна точка има по-голям смисъл да инвестирате в клетъчни механизми, които биха могли да позволят на съществата да живеят по-дълго. Дори ако мишката е имала три части ултра точни рибозоми и вещества, борещи се с рак, с други думи, вероятно така или иначе ще бъде изядена от хищник, така че никога не е имала шанса да развие механизми, които биха й позволили да до 28.
Но голите къртици плъхове го направиха. Горбунова и Селуанов искат да продължат, като видят дали някой от техните специални механизми - дълголетие или устойчивост към рак, може да бъде въведен в миши клетки и дали те могат да доведат до съответно удължаване в живота. Ако имат успех, те се надяват, че някой ден дори можем да успеем да удължим собствения си живот, като копираме успеха на голите къртици.
