Расшифрован геном гренландской акулы-долгожителя

Она может достигать длины 6-7 метров и жить до 400 лет и более, не попадая в рыбачьи сети. Учёные давно пытались разгадать секрет долгожительства этой акулы.

Недавно большая группа исследователей из Института старения Лейбница расшифровала ДНК гренландской акулы. Они обнаружили, что у акулы в два раза больше «пар» ДНК, чем у человека — примерно 6,5 миллиарда.

Директор Института биологии старения ННГУ Алексей Москалёв прокомментировал это открытие: «Учёные впервые расшифровали геном гренландской акулы — рекордсмена по долгожительству среди позвоночных. Эти обитатели холодных вод Арктики и Северной Атлантики действительно могут жить почти по полтысячи лет, оставаясь при этом активными хищниками».

Геном гренландской акулы является самым крупным среди известных геномов акул. Однако он состоит в основном из повторяющихся элементов, включая ретротранспозоны — генетические элементы, которые могут самовоспроизводиться в геноме.

Международная группа исследователей обнаружила и другие уникальные особенности генома гренландской акулы, которые могут объяснять её долголетие. У акулы увеличено число генов, отвечающих за восстановление повреждённой ДНК.

Также были обнаружены изменения в ключевом гене, ответственном за подавление роста опухолей — p53. Эти находки подтверждают особенности долголетия у других изученных видов.

Например, у слона, другого гиганта-долгожителя, также отмечаются особенности активности противоопухолевого гена p53. А у китов была установлена большая активность генов, связанных с восстановлением ДНК от повреждений.

Это вещество, известное как PC1, представляет собой растительный полифенол, который ранее уже связывали с пользой для здоровья. Учёные выяснили, как именно PC1 влияет на мозг.

Оказалось, что это вещество улучшает пространственную память и работу мозга через молекулу microRNA-181a-5p, которая участвует в регуляции нейронных процессов. Кроме того, PC1 активирует выработку BDNF — белка, который играет важную роль в росте и защите нейронов, обучении и формировании памяти.

После приёма PC1 у животных усиливалась активность связанных с памятью сигнальных путей в гиппокампе — области мозга, отвечающей за обучение и запоминание. Авторы исследования отмечают, что PC1 плохо усваивается организмом, но даже при этом способен влиять на работу мозга через сложные сигнальные механизмы.

Учёные считают, что это открытие может помочь в разработке новых подходов для поддержки когнитивного здоровья и профилактики возрастных нарушений памяти.

Об этом стало известно из публикации в журнале JACC: Clinical Electrophysiology. Внезапное прекращение работы сердца происходит из-за сбоев в электрической активности органа и, как правило, приводит к летальному исходу.

Эксперты изучили геномы свыше трёх тысяч человек, переживших это состояние, и нашли 15 генов, повреждения в которых увеличивают вероятность опасного нарушения. Выяснилось, что у людей младше 29 лет опасные генетические варианты обнаруживались примерно у 10% пациентов.

С возрастом частота выявления таких мутаций снижалась: у людей старше 70 лет подобные изменения в генах находили лишь в 3% случаев. По мнению учёных, у пожилых пациентов остановка сердца чаще происходит не из-за генетической предрасположенности, а из-за закупорки сосудов и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Авторы исследования считают, что людям, у которых в семье были случаи внезапной остановки сердца, необходимо проходить генетическое тестирование. Это может помочь выявить повышенный риск заранее и начать профилактику вовремя, например, изменить образ жизни или подобрать лечение.

Эти капли могут помочь людям, страдающим от синдрома сухого глаза, который характеризуется жжением, покраснением, ощущением песка в глазах и воспалением. Для борьбы с этим состоянием исследователи использовали механизм, аналогичный фотосинтезу растений.

Они извлекли из листьев шпината тилакоиды — структуры, участвующие в фотосинтезе, — и добавили их в специальные наночастицы для глазных капель. Когда система попадает в клетки глаза и подвергается воздействию обычного света, она начинает вырабатывать молекулу NADPH.

Эта молекула помогает клеткам защищаться от окислительного стресса и воспаления. Эксперименты показали, что уже через 30 минут после воздействия света уровень вредных окислителей заметно снижается.

В образцах слёз пациентов с синдромом сухого глаза содержание перекиси водорода уменьшилось на 95 процентов. Испытания на мышах показали, что новые капли оказались эффективнее препарата Restasis, который часто назначают при этом заболевании.

Исследователи считают, что в будущем подобный подход можно будет использовать и для лечения других воспалительных заболеваний, связанных с повреждением клеток активными формами кислорода.

В результате они пришли к выводу, что эта комбинация в сочетании с физической активностью может способствовать замедлению процессов старения. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition.

С годами у человека уменьшается мышечная масса, снижается выносливость, ухудшаются когнитивные способности и ослабевает способность организма противостоять воспалению и окислительному стрессу. Авторы исследования подчёркивают, что коллаген поддерживает здоровье мышц, суставов и сосудов, витамин C участвует в синтезе коллагена и защищает клетки от повреждений, а витамин E снижает окислительный стресс и способствует поддержанию здоровья клеточных мембран.

Исследователи отмечают, что особенно заметный эффект достигается при сочетании этих веществ с регулярными физическими упражнениями. В некоторых работах у пожилых людей наблюдалось улучшение мышечной силы, состояния суставов, показателей выносливости и восстановление после нагрузок.

Также отдельные исследования указывали на положительное влияние на память, сосуды и иммунную систему. При этом специалисты подчёркивают, что не стоит рассматривать эти вещества как «таблетку от старения».

Большинство данных получено в результате краткосрочных исследований, а слишком высокие дозы антиоксидантов иногда даже снижали пользу от тренировок. Авторы считают, что наибольшую пользу может принести сочетание умеренной физической активности, сбалансированного питания и индивидуально подобранных добавок.

Ранее учёные выяснили, что добавки с витамином D и кальцием практически не помогают предотвращать переломы.