Ученые годами стремятся раскрыть секрет вечной жизни и предыдущие исследования уже показали, что некоторые обитатели океана могут пролить свет на эту тайну. Например, ранее ученые узнали, что секрет вечной жизни таится внутри генома медузы, которая миллионы лет пожирает сама себя. Теперь ученые сосредоточились на изучении еще одного "старца" океана — гренландских акул, которые, как считается, могут жить до 400 лет, пишет PHYS. org.

В новом исследовании команда под руководством Токийского университета впервые секвенировала геном гренландской акулы (Somniosus microcephalus) на уровне хромосом, выявив генетические адаптации, связанные с ее необычайной продолжительностью жизни, иммунной функцией и выживанием в глубоководных условиях.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Известно, что гренландские акулы обитают в северной части Атлантического и Северного Ледовитого океана. Они могут достигать более 6 метров в длину и веса более 140 килограммов. Ученые обнаружили, что скорость роста животных составляет приблизительно 1 сантиметр в год, что предполагает большую продолжительность жизни. Эти выводы подтверждены радиоуглеродным датированием хрусталика глаза, указывающее на возраст акулы около 400 лет.

Предыдущие геномные исследования других долгоживущих видов, в том числе слонов и морских окуней, уже обнаружили определенные вариации генов, связанные с большей продолжительностью жизни. Однако до этого момента ученые не проводили геномные исследования.

В новой работе ученые впервые в истории провели секвенирование всего генома для изучения генетических факторов, связанных с продолжительностью жизни и адаптацией к глубоководным условиям. Команда исследовала самку, пойманную в Конгсфьорде, архипелаг Шпицберген — ученые извлекли образцы тканей, а затем животное отпустили в дикую природу.

Ученые провели высокоточное лонг-ридное секвенирование гренландской акулы, что дало приблизительно 34,5-кратное покрытие генома. Сборка генома в масштабе хромосомы была построена с использованием данных секвенирования Hi-C, что привело к получению генома размером 5,9 гигабаз с длиной каркаса N50 в 233 мегабаз. Всего было аннотировано 37 125 генов, кодирующих белок, что позволило достичь оценки полноты 86,5%.

Авторы исследования отмечают, что сравнительный анализ выявил 549 расширенных и 1461 сокращенное семейство генов. Среди расширенных семейств гены, участвующие в передаче сигналов NF-?B, восстановлении ДНК и иммунной функции, показали значительное увеличение. Семейства генов TNF, TLR и LRRFIP, все из которых регулируют передачу сигналов NF-?B, показали более высокое число копий в сравнении с видами акул с более короткой продолжительностью жизни. Команда обнаружила, что NF-?B, похоже, играет решающую роль в клеточной защите, воспалительном ответе и апоптозе, что предполагает генетическую основу для продления продолжительности жизни и устойчивости к болезням.

Результаты также указывают на то, что несколько генов, известных влиянием на подавление рака, FOXF2, FSCN1 и MAD2L1BP, показали признаки положительного отбора. Например:

Не менее любопытно то, что гренландские акулы обитают на экстремальных глубинах с минимальным количеством света. Анализ ученых показал, что вариант гена родопсина (RHO) у этого вида показал аминокислотные замены, соответствующие спектральному сдвигу в сторону синего света, характерной адаптации к глубоководной среде. Ученые также провели сравнительный анализ с другими глубоководными видами и обнаружили сходство — это указывает на генетическую адаптацию к зрению в условиях недостаточного света.

Секвенирование генома гренландских акул также выявили несколько генетических механизмов, потенциально связанных с долголетием, устойчивостью к раку и иммунной регуляцией. Известно, что гренландские акулы достигают зрелости примерно в 150 лет, что делает их чрезвычайно уязвимыми чрезмерного вылова и изменений окружающей среды. Ученые также полагают, что полученные ими данные в будущем можно будет использовать для исследований старения человека.

Ранее Фокус писал о том, что в самых глубоких частях океана скрывается странный хищник: быстро растет и медленно стареет.