Ten bezwłosy, pomarszczony, gryzący gryzoń na zdjęciu powyżej? To nagi kret szczur i głęboko w komórkach jego molekularna maszyneria może kryć sekret życia bardzo, bardzo długo.
„Są niesamowicie uderzającym przykładem długowieczności i odporności na raka”, mówi Vera Gorbunova, biolog z University of Rochester, która bada długowieczne gryzonie, które przetrwały do 28 lat - osiem lat życia u myszy podobnej wielkości - i nigdy nie zaobserwowano u nich raka, nawet w obecności czynników rakotwórczych.
W ostatnich latach Gorbunova i jej mąż Andrei Seluanov przyglądali się uważnie gatunkowi żyjącemu w podziemnych koloniach w Afryce Wschodniej, mając nadzieję, że uda im się dowiedzieć, jak dokładnie przetrwa tak długo. Jak ujawniono w nowych badaniach, które jej zespół opublikował dzisiaj w Proceedings of National Academy of Sciences, ich zespół uważa, że znaleźli przynajmniej część odpowiedzi: nagie kretowate szczury mają dziwne rybosomy.
Każda z naszych komórek (i, w tym przypadku, komórki każdego żywego organizmu) przekształca instrukcje genetyczne obecne w naszym DNA w białka - które kontrolują ogólne działanie komórki - w procesie zwanym translacją. Małe struktury mikroskopowe zwane rybosomami obsługują tę translację, czytając instrukcje genetyczne, które określają konkretny przepis i odpowiednio wytwarzając białko.
Rybosomy w prawie każdym organizmie wielokomórkowym na planecie składają się z dwóch dużych kawałków RNA, substancji genetycznej podobnej do DNA. Ale w zeszłym roku jeden ze studentów laboratorium Rochester izolował RNA z komórek pobranych od nagich szczurów, gdy zauważył coś niezwykłego. Kiedy rozdzielił fragmenty RNA, zamiast zobaczyć dwa odrębne fragmenty rybosomalnego RNA, zobaczył trzy.
„Na początku myśleliśmy, że robimy coś złego i to uległo uszkodzeniu”, mówi Gorbunova. „Ponieważ dla wszystkich ssaków zobaczyłbyś dwa, ale wciąż widywaliśmy trzy”.
Zdjęcie za pośrednictwem Boba Owena
Po wielu testach potwierdzających, że nie był to błąd eksperymentalny, postanowili przyjrzeć się bliżej potencjalnym skutkom tej niezwykłej struktury. Inne badania sugerują, że sztuczne przerwanie procesu translacji w celu uczynienia rybosomów mniej dokładnymi może wytworzyć słabo zbudowane białka, które gromadzą się i prowadzą do śmierci komórki, co podniosło prawdopodobieństwo, że niezwykłe rybosomy kretów zrobiły coś przeciwnego - powodując mniej błędów transkrypcji i wydłużając się długość życia. Aby przetestować ten pomysł, Gorbunova opracowała sposób, aby zobaczyć, jak dokładne rybosomy moli szczurów przekształcają instrukcje genetyczne w białka.
Okazało się, że w porównaniu do mysich rybosomów te trzyczęściowe struktury powodowały od czterech do czterdziestu razy mniej błędów podczas procesu tłumaczenia. W tym momencie nie jest jasne, jak dokładnie może to prowadzić do dłuższej żywotności, ale naukowcy uważają, że odgrywa to kluczową rolę.
Mimo to gryzonie wydają się korzystać z innych, niezwiązanych ze sobą mechanizmów, które pozwalają im żyć wyjątkowo długo. W czerwcu Gorbunova i Seluanov ogłosili odkrycie, że gryzonie wytwarzają również nowy związek komórkowy, który wydaje się zapobiegać zachorowaniu na raka.
Oba te mechanizmy powodują oczywiste pytanie: dlaczego nagie kretowce są obdarzone tymi anomalnymi cechami przedłużającymi życie? „To nie jest przypadek”, mówi Gorbunova. „Ma to związek z ekologią gatunku.”
Wyjaśnia, że ponieważ gryzonie żyją pod ziemią, w ultra-społecznych koloniach, są znacznie mniej podatne na przypadkowe zgony spowodowane wypadkami lub drapieżnikami. Fakt, że ryzyko przypadkowej śmierci jest o wiele mniejsze, oznacza, że z ewolucyjnego punktu widzenia sensowniejsze jest inwestowanie w mechanizmy komórkowe, które mogą pozwolić zwierzętom na dłuższe życie. Nawet gdyby mysz miała trzyczęściowe ultra-dokładne rybosomy i substancje zwalczające raka, innymi słowy, prawdopodobnie i tak zostałaby zjedzona w ciągu roku przez drapieżnika, więc nigdy nie miała szansy rozwinąć mechanizmów, które pozwoliłyby jej na to żyć do 28.
Ale nagie kretowe szczury tak zrobiły. Gorbunova i Seluanov chcą kontynuować, sprawdzając, czy którykolwiek z ich specjalnych mechanizmów - długowieczność lub odporność na raka - można wprowadzić do komórek myszy i czy mogą one prowadzić do odpowiednich przedłużeń życia. Jeśli odniosą sukces, mają nadzieję, że pewnego dnia uda nam się nawet przedłużyć własne życie, kopiując sukces nagich kretów.
