Эпигенетические маркеры предсказали максимальную продолжительность жизни китов и мамонтов

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Продолжительность жизни среди позвоночных может быть очень разной: от землероек, которые живут всего пару лет, до акул, которые могут прожить по меньшей мере четыре века. Многие ученые считают, что это свойство определяется генами, однако пока никаких конкретных генов, которые были бы за него ответственны, никто не обнаружил.

Поэтому параллельно идут поиски эпигенетических факторов продолжительности жизни. С возрастом в каждой клетке организма ДНК перестраивается: часть генов теряет активность, а другая - наоборот, приобретает. Это связано с навешиванием метильных меток (эпигенетических маркеров) на определенные участки ДНК. У человека, например, известно несколько сотен таких участков (эпигенетические часы), по характеру метилирования которых можно определить возраст.

Бенджамин Мейн (Benjamin Mayne) из Центра морских исследований Индийского Океана в Австралии и его коллеги предположили, что у разных животных может различаться количество точек метилирования (их называют CpG-островками) в определенных генах, и поэтому работа этих генов будет сильнее или слабее изменяться с течением времени. Для этого исследователи сравнили геномы 252 позвоночных животных, среди которых были представители пяти разных классов, от рыб до млекопитающих.

Ученые построили модель, которая позволила предсказать максимальную продолжительность жизни вида в зависимости от плотности расположения CpG-островков в промоторах (то есть стартовых участках) разных генов. Оказалось, что достаточно 42 генов, чтобы предсказание сбылось с точностью до 5 процентов. Тем не менее, никакой закономерности в функциях этих генов авторы работы не обнаружили: все они отвечали за разные процессы жизнедеятельности.

С помощью этой модели исследователи попробовали оценить продолжительность жизни двух вымерших видов - прямобивневого лесного слона и шерстистого мамонта. У обоих она оказалась около 60 лет, что напоминает продолжительность жизни современных слонов. Проверить точность этой оценки пока невозможно, однако ученые не нашли причин, по которым точность для вымерших видов должна быть меньше, чем для ныне живущих.

Кроме того, исследователи оценили длину жизни странствующего голубя, последний из которых умер в 1914 году, - она оказалась 28 лет. Возраст последней живой особи не был известен точно, ей могло быть от 17 до 29 лет, то есть верхняя граница совпадает с предсказанием ученых.

Затем авторы работы добрались и до древних людей. По их оценкам, денисовцы и неандертальцы доживали примерно до 37,8 лет - что напоминает продолжительность жизни современных человекообразных обезьян.

Наконец, исследователи попробовали предсказать продолжительность жизни современных долгожителей - китов и черепах. Поскольку они часто переживают своих исследователей, точные оценки в эксперименте получить довольно сложно. Ученые оценили длину жизни абингдонской слоновой черепахи в 120 лет - это на 10-20 лет больше, чем было Одинокому Джорджу - последнему представителю своего подвида. А для гренландского кита оценка составила 268 лет - на 57 больше, чем самой старой из известных особей. Возможно, это означает, что этот кит, равно как и Джордж, не дожил до своего максимума - и это согласуется с наблюдением ученых, согласно которому многие из животных-рекордсменов не демонстрировали признаков возрастной патологии.

Тем не менее, авторы работы отмечают, что у их модели есть серьезные ограничения. Дело в том, что она построена на основании известных максимальных продолжительностей жизни для современных животных. Однако сами по себе эти данные могут быть не точны, поскольку в поле зрения ученых могли не попасть наиболее долгоживущие особи. Кроме того, для многих диких видов продолжительность жизни определяют в неволе, и она может не совпадать с таковой в дикой природе.