Черепахе Джонатану около 194 лет, и среди известных живущих наземных животных нет никого старше. Учёные впервые расшифровали его геном и обнаружили необычные особенности клеточного старения. Возможно, именно они помогают рептилии оставаться в живых почти два века.
Джонатан появился на свет предположительно в 1832 году на Сейшелах. В 1882-м уже взрослую черепаху привезли на остров Святой Елены, где она до сих пор живёт в саду губернаторской резиденции. Возраст оценили по старым фотографиям, где Джонатан уже полностью вырос. Теперь он почти ослеп, хуже чувствует запахи, однако хорошо слышит и сохраняет аппетит.
За разгадку долголетия взялась международная команда со Стивеном Кларком из фонда Kallel. Забрать кровь у столь пожилой черепахи сочли опасным, поэтому учёные взяли клетки с внутренней поверхности рта. Согласование процедуры и подготовка образцов заняли годы. В итоге доставить биоматериал с удалённого острова во Флориду помогли Космические силы США.
Исследователи сравнили ДНК Джонатана с геномами других гигантских черепах и обнаружили 287 генетических вариантов, выделяющих долгожителя. Часть изменений связана с механизмами восстановления повреждённой ДНК, подавления опухолей и воспаления, а также с регуляцией инсулина. Учёных заинтересовали и теломеры, защитные участки на концах хромосом.
Но главная неожиданность обнаружилась не в последовательности генов, а в метилировании ДНК. Химические метки влияют на активность генов, а с возрастом их расположение становится менее упорядоченным. У Джонатана большинство участков соответствовало почтенному возрасту, однако в 272 регуляторных областях рисунок меток напоминал молодых черепах. Для сравнения учёные изучили особей пяти и двенадцати лет.
Особенно хорошо сохранились метки возле генов, связанных с митохондриями. Так называют клеточные структуры, вырабатывающие энергию. Исследователи предполагают, что стабильная работа соответствующих генов помогает клеткам получать энергию для восстановления ДНК. Возможно, так возникает круг защиты, при котором меньше энергетических сбоев, лучше ремонт ДНК и стабильнее работа генов.
Своё исследование старения учёные опубликовали 7 октября в журнале Science Advances. Авторы проверяли не только генетические особенности, но и эпигеном, то есть совокупность химических отметок, определяющих, какие гены активны. Подобные процессы изучают с помощью биологических часов, которые оценивают состояние клеток, а не число прожитых лет. При таком анализе сама последовательность ДНК не меняется.
Однако бессмертие исследователи не открыли. Анализ метилирования охватил всего пять черепах, включая Джонатана, и не доказал, что найденные особенности стали причиной его долголетия. Гипотезу предстоит проверить на большем числе животных. Пока Джонатан остаётся живым напоминанием, насколько по-разному может идти старение.
