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.

Исследования показали, что она может снижать вероятность развития кариеса, делая зубной налёт менее вредным для зубов. Такой вывод сделали учёные, которые изучили биоплёнки у пациентов с активным кариесом.

Результаты их работы опубликованы в International Journal of Oral Science (IJOS). В ходе клинического эксперимента участникам в течение четырёх дней выращивали зубной налёт на специальных пластинках, которые регулярно обрабатывали сахаром.

Затем одну сторону пластинок обработали раствором аргинина, а другую — плацебо. Анализ показал, что аргинин значительно ослаблял снижение pH после контакта с сахаром: налёт становился менее кислым, а значит, менее опасным для эмали.

Помимо изменения кислотности, аргинин влиял и на структуру налёта. Учёные обнаружили уменьшение количества углеводной матрицы — своеобразного каркаса, который делает налёт плотным, устойчивым и более агрессивным.

В то же время менялось распределение бактерий: уменьшалась доля микроорганизмов, активно участвующих в образовании кислоты. Авторы исследования подчёркивают, что эффект аргинина проявлялся по-разному у разных людей, но в целом результаты подтверждают его защитный потенциал.

Ранее учёные выяснили, что заболевания дёсен могут быть связаны с повышенным риском инфаркта и инсульта.

Исследование опубликовано в Canadian Medical Association Journal (CMAJ). Учёные изучали рацион людей в возрасте от 40 до 69 лет и их здоровье в течение 12 лет.

За этот период хроническая болезнь почек развилась у 2,7% участников. Выяснилось, что у тех, кто придерживался планетарной диеты — с большим количеством овощей, фруктов, бобовых и орехов и ограничением добавленных сахаров и жиров — риск заболевания был значительно ниже.

Защитный эффект был особенно заметен у людей, живущих в районах с небольшим количеством зелёных насаждений, а также у носителей определённых генетических вариантов. Авторы исследования считают, что это указывает на то, что рацион может частично компенсировать неблагоприятные условия среды и наследственные факторы.

Исследователи подчёркивают, что многие популярные диеты, такие как средиземноморская или DASH, уже связывались с пользой для почек. Однако планетарная диета отличается более строгим ограничением добавленных сахаров и жиров, что, вероятно, дополнительно снижает воспаление и окислительный стресс.

Эксперимент проводился на людях с метаболическим синдромом, который характеризуется избыточным весом, повышенным давлением и нарушениями обмена веществ. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (Nat Com).

В рамках эксперимента участники потребляли около 300 граммов овсянки в сутки, что привело к сокращению общей калорийности рациона примерно вдвое. В сравнении с контрольной группой у участников эксперимента уровень «плохого» LDL-холестерина снизился в среднем на 10 процентов.

Важно отметить, что этот эффект сохранился и через шесть недель после завершения диеты, даже несмотря на возвращение к обычному режиму питания. Исследователи объясняют результаты не только снижением калорийности, но и изменениями в кишечной микробиоте.

Овсянка способствовала росту полезных бактерий, которые вырабатывают соединения, положительно влияющие на жировой обмен и снижающие факторы, связанные с инсулинорезистентностью. При этом аналогичный эффект не был обнаружен при более мягкой овсяной диете, которая длилась шесть недель.

Авторы исследования считают, что короткие, но интенсивные «овсяные» периоды могут стать простым и хорошо переносимым способом поддержания уровня холестерина и снижения риска метаболических нарушений.

Они помогают поддерживать защитный барьер мозга. В экспериментах на лабораторных животных было обнаружено, что хронический социальный стресс ослабляет гематоэнцефалический барьер — систему, которая защищает мозг от проникновения воспалительных молекул из крови.

У стрессированных мышей снижался уровень белка клаудин-5, который «скрепляет» клетки барьера, что сопровождалось тревожным и депрессивным поведением. Животные, которые регулярно двигались или находились в обогащённой среде с укрытиями и игрушками, почти не испытывали этих нарушений.

Ключевую роль в защитном эффекте сыграл белок Fgf2. Его уровень повышался у мышей, занимавшихся физической активностью или живших в стимулирующей среде, и делал их более устойчивыми к стрессу.

Когда учёные искусственно увеличивали выработку Fgf2, животные легче переносили стресс и сохраняли социальную активность. При снижении уровня белка эффект упражнений почти исчезал.

Авторы также обнаружили, что Fgf2 можно выявить в крови, и его концентрация у людей растёт вместе с тяжестью депрессии. Это делает белок потенциальным биомаркером психических расстройств.

По мнению исследователей, работа не только объясняет пользу движения и благоприятной среды для психического здоровья, но и открывает новые возможности для ранней диагностики и профилактики депрессии.