400 лет без старения: учёные изучили геном уникальной гренландской акулы

Гренландские акулы (Somniosus microcephalus) считаются самыми долгоживущими позвоночными планеты: по оценкам, они живут около 400 лет и достигают половой зрелости лишь к 150 годам. Эти обитатели Северной Атлантики и Северного Ледовитого океана вырастают до 4–5 метров в длину и живут на глубине до 2,65 км, что долгое время затрудняло их изучение.

В исследовании, опубликованном 19 мая в журнале PNAS, Сигэхару Киносита из Токийского университета и его коллеги представили первую почти полную последовательность генома этого вида (96,7 %). Анализ выявил несколько классов генетических особенностей, связанных с долголетием.

Ключевым открытием стали специфические изменения, затрагивающие замены аминокислот в белках‑гистонах линкерного типа, которые участвуют в укладке и компактизации ДНК. По словам Киноситы, эти модификации могут стабилизировать структуру хроматина, что, в свою очередь, подавляет накопление повреждений ДНК на протяжении исключительно долгой жизни акулы.

Исследователи также обнаружили, что в геноме гренландской акулы расширены семейства генов, связанных с иммунным ответом и путями репарации ДНК. Это подтверждает гипотезу о том, что эффективное восстановление повреждений и регуляция иммунной системы являются ключевыми компонентами как долголетия, так и устойчивости к раку.

Третья находка — заметное расширение генов ферритина, отвечающих за хранение и регуляцию железа. Такое расширение предполагает, что акулы обладают повышенной способностью контролировать метаболизм железа и ограничивать окислительный стресс, повреждающий ДНК и ведущий к развитию онкологических заболеваний. Кроме того, это может означать подавление ферроптоза — железозависимой формы программируемой клеточной гибели.

«Наш геномный анализ выявил множество линий доказательств, указывающих на повышенную стабильность генома и устойчивость к стрессу у гренландской акулы, — пояснил Киносита. — Экстремальное долголетие, вероятно, определяется не одним геном, а скоординированными изменениями в нескольких биологических системах, включая стабильность генома, метаболизм железа, иммунную функцию и стрессоустойчивость».

Дорота Сковроньска‑Кравчик из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее показавшая, как гены репарации ДНК в сетчатке помогают гренландским акулам сохранять остроту зрения на протяжении долгой жизни, отметила, что обнаруженные особенности, связанные с усилением иммунитета, противораковой устойчивостью, репарацией ДНК и стабильностью хроматина, могут объяснять рекордную продолжительность жизни. При этом она подчеркнула необходимость функциональных исследований для прямой проверки этой гипотезы.

Биолог Аарон Макнил из Университета Далхаузи выразил сомнение в точности оценки возраста в 400 лет, полученной на основе радиоуглеродных изотопов от ядерных испытаний холодной войны, которые откладывались в слоях хрусталика глаза акул. Медленное перемешивание слоёв океана на больших глубинах, где обитает этот вид, может приводить к задержке появления бомбового радиоуглерода в глубоководных слоях, что способно завышать возрастную оценку.

«Но мы точно знаем, что они чертовски стары — по крайней мере, 200 лет», — резюмировал Макнил.