Dideli šunys paprastai sensta greičiau ir gyvena trumpiau nei mažesni, o mokslininkai pateikė aiškesnį paaiškinimą, kodėl taip nutinka. Naujas tyrimas sieja šį skirtumą su epigenetiniais pokyčiais, kurie susiję su vadinamaisiais „šokinėjančiais genais“.
Kaip pristatoma Arizonos valstijos universiteto (ASU) mokslininkų apžvalgoje, tyrėjai analizavo 894 šunis iš „Dog Aging Project“ ir ieškojo dėsningumų jų DNR metilinime – mechanizme, kuris gali keisti genų aktyvumą nekeičiant pačios DNR sekos.
Nors tarp skirtingų žinduolių rūšių dažnai matoma tendencija, kad didesni gyvūnai gyvena ilgiau, vienos rūšies viduje ši taisyklė gali neveikti arba net apsiversti. Šunims tai ypač būdinga: stambesnių veislių atstovai dažniausiai auga sparčiau, dažniau susiduria su su amžiumi susijusiomis ligomis ir miršta jaunesni.
Tyrimo autoriai pabrėžia, kad šunys yra patogus modelis senėjimui tirti, nes vienoje rūšyje stebimi itin dideli gyvenimo trukmės skirtumai. O kadangi jie gyvena kartu su žmonėmis ir dalijasi panašia aplinka, dalis išvadų ateityje gali būti svarbios ir platesniems senėjimo tyrimams.
Kas yra DNR metilinimas ir ką jis parodė
DNR metilinimas laikomas vienu svarbiausių epigenetinių procesų, padedančių reguliuoti genų raišką. Ankstesni darbai yra parodę, kad metilinimo pokyčiai gali veikti kaip biologinis senėjimo žymuo.
Šiame tyrime nustatyta, kad šunims senstant metilinimo lygis plačiai mažėja, o ryškiausiai – judriuose DNR segmentuose, vadinamuose transpozonais. Jie dar žinomi kaip „šokinėjantys genai“, nes gali judėti genome arba daugintis, palikdami kopijas.
Tyrėjų teigimu, vienas svarbiausių šio paveikslo elementų – specifiniai transpozonai LINE1. Jie gali daryti žalą DNR, o metilinimas paprastai padeda šią riziką slopinti.
Kuo didesnės veislės skyrėsi nuo mažesnių
Duomenys parodė, kad daugiau nei 40 proc. LINE1 siejamų genomo sričių su amžiumi prarado metilinimą, tačiau skirtingiems šunims šis procesas vyko nevienodu greičiu.
Esminis skirtumas – didelių veislių šunims šis metilinimo praradimas vyko reikšmingai greičiau. Tyrimo autoriai nurodo, kad didesnių veislių atstovai kasmet prarasdavo maždaug 35 proc. daugiau LINE1 metilinimo nei mažų veislių šunys.
Mokslininkų vertinimu, tai viena aiškiausių iki šiol matytų molekulinių „užuominų“, atitinkančių seniai žinomą ryšį tarp šuns dydžio ir gyvenimo trukmės. Vis dėlto pabrėžiama, kad reikės daugiau tyrimų, kad būtų galima tiksliai įvertinti priežastinius mechanizmus ir galimas praktines pritaikymo kryptis.
Ką dar pastebėjo mokslininkai
Tyrime taip pat užfiksuoti su lytimi susiję senėjimo efektai, labiau koncentruoti X chromosomoje – tai, autorių teigimu, yra kryptis, verta atskiro detalesnio nagrinėjimo.
Be to, komanda rašo, kad šunys, kurių „epigenetinis amžius“ buvo didesnis, nei tikėtasi pagal jų faktinį amžių, demonstravo didesnę mirtingumo riziką. Tai rodo, kad DNR metilinimo rodikliai gali fiksuoti biologiškai reikšmingus senėjimo skirtumus.
Tyrimo autoriai kelia prielaidą, kad transpozonai gali būti fundamentali žinduolių senėjimo proceso dalis. Jei tai pasitvirtintų, ateityje atsirastų daugiau galimybių ieškoti būdų, kaip veikti šiuos elementus ar jų reguliavimo mechanizmus, siekiant ilginti sveiko gyvenimo trukmę.
Tyrimas publikuotas žurnale „Science“.