See karvadeta, kortsus ja tujukas näriline ülaltoodud fotol? See on alasti mutirott ja sügaval rakkudes võivad selle molekulaarsed seadmed hoida saladust väga-väga pika aja elamisest.
"Need on uskumatult ilmekas näide pikaealisusest ja vähile vastupidavusest, " ütleb Vera Gorbunova, Rochesteri ülikooli bioloog, kes uurib pikaealisi närilisi, kelle puhul on näidatud, et nad elavad kuni 28 aastat - eluiga kaheksa korda. sarnase suurusega hiirtel - ja neil pole kunagi vähktõbe täheldatud, isegi kantserogeenide juuresolekul.
Viimastel aastatel on Gorbunova ja tema abikaasa Andrei Seluanov uurinud tähelepanelikult liike, kes elavad Ida-Aafrika maa-alustes kolooniates, lootes välja mõelda, kuidas täpselt õnnestub tal nii kaua ellu jääda. Nagu selgus uues uuringus, mille tema meeskond avaldas täna ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences, arvavad nende meeskond, et nad on leidnud vähemalt osa vastusest: alasti mutirottidel on kummalised ribosoomid.
Iga meie rakk (ja selles osas ka iga elusorganismi rakk) muundab meie DNA-s olevad geneetilised juhised valkudeks, mis kontrollivad raku üldist toimimist, protsessi, mida nimetatakse translatsiooniks. Pisikesed mikroskoopilised struktuurid, mida nimetatakse ribosoomideks, käsitlevad seda translatsiooni, lugedes geneetilisi juhiseid, milles täpsustatakse konkreetne retsept, ja jahutades vastavalt valku.
Peaaegu kõigi planeedi mitmerakulises organismis olevad ribosoomid koosnevad kahest suurest RNA tükist, mis on DNA-ga sarnane geneetiline aine. Kuid eelmisel aastal isoleeris üks Rochesteri labori õpilasi RNA-d rakkudest, mis võeti paljast mutirotist, kui ta märkas midagi ebaharilikku. Kui ta eraldas RNA tükid, nägi ta ribosomaalse RNA kahe eraldiseisva tüki asemel kolme.
"Alguses arvasime, et teeme midagi valesti ja see sai viga, " räägib Gorbunova. "Sest kõigi imetajate puhul näeksite kahte, aga me nägime kolme."
Pilt Bob Oweni kaudu
Pärast seda, kui mitmesugused testid kinnitasid, et tegemist polnud eksperimentaalse veaga, otsustasid nad selle ebatavalise struktuuri võimalikke mõjusid lähemalt uurida. Teised uuringud olid soovitanud, et ribosoomide vähemtäpseks muutmise teel tehtava translatsiooniprotsessi kunstlik katkestamine võib toota halvasti ehitatud valke, mis kogunevad ja põhjustavad rakusurma, mis suurendas võimalust, et mutiroti ebaharilikud ribosoomid tegid vastupidist - tekitasid vähem transkriptsioonivigu ja pikendasid eluaeg. Idee testimiseks töötas Gorbunova välja võimaluse näha, kui täpsed olid mutiroti ribosoomid geneetiliste juhiste muutmisel valkudeks.
Selgus, et võrreldes hiire ribosoomidega tegid need kolmeosalised struktuurid tõlkeprotsessi käigus neli kuni nelikümmend korda vähem vigu. Praegu pole selge, kuidas see võib viia pikema eluea, kuid teadlaste arvates mängib see võtmerolli.
Isegi nii näivad närilised kasu muudest sõltumatutest mehhanismidest, mis võimaldavad neil elada ebaharilikult pikka elu. Juunis teatasid Gorbunova ja Seluanov avastusest, et närilised toodavad ka uudset rakuühendit, mis näib takistavat neil vähki haigestuda.
Mõlemad mehhanismid tõstatavad ilmse küsimuse: miks õnnistatakse paljaid mutirotte nende anomaalsete, elu pikendavate omadustega? "See pole juhuslik, " ütleb Gorbunova. "See on seotud liigi ökoloogiaga."
Kuna närilised elavad maa all, üldsotsiaalsetes kolooniates, on tema sõnul altid õnnetuste või röövloomade põhjustatud juhuslikele surmadele palju vähem. Fakt, et juhusliku surma suremise oht on nii palju väiksem, tähendab, et evolutsioonilisest seisukohast on mõistlikum investeerida rakumehhanismidesse, mis võimaldavad olenditel kauem elada. Isegi kui hiirel oleks kolmeosalisi ülitäpseid ribosoomide ja vähktõve vastu võitlevaid aineid, teisisõnu, kiskja sööks seda tõenäoliselt aasta jooksul, nii et tal ei olnud kunagi võimalust töötada välja mehhanisme, mis võimaldaksid tal elada 28-ni.
Aga paljad mutirotid tegid. Gorbunova ja Seluanov soovivad edasi liikuda, uurides, kas mõnda nende erimehhanismist - pikaealisust või vähikindlust - saaks hiirerakkudesse viia ja kas need võivad viia vastavate eluea pikenemiseni. Kui nad õnnestuvad, loodavad nad, et kunagi õnnestub meil isegi oma eluiga pikendada, kopeerides paljaste mutirottide edukust.
