Geni usamljenog Georgea mogli bi otkriti tajne dugovječnosti

Usamljeni George je umro kada je imao oko 101 godinu. Nije bio osobito star za galapagosku kornjaču, koja može doživjeti 150 godina, niti je bio osobito star velik, težak samo 194 funte u usporedbi sa standardnom težinom od oko 330 za njegovu kornjaču rodbina. Ono zbog čega je Lonesome George vrijedan proučavanja nije njegova tjelesnost - već činjenica da je bio posljednji u svojoj vrsti.

Divovske kornjače lutale su, iako sporo, u velikom dijelu svijeta. Megalochelys atlas lutao regijom Punjab u Indiji i Hesperotestudo crassicutata prešao Srednju Ameriku do juga Sjedinjenih Država. Njihov gigantizam nije rezultat života na otocima - i tada su bili golemi. Samo što su jedine divovske kornjače koje su preživjele živjele na udaljenim dijelovima kopna izoliranim oceanima u prilično tropskom dijelovima svijeta, gdje klima koja se razvija i brzo rastuća ljudska populacija mogu učiniti relativno malo štete ih.

Zakasnili smo da spasimo Georgeovu vrstu,

Chelonoidis abingdonii, ali genetičari još uvijek pokušavaju složiti razumijevanje ovih divova gledajući DNK Lonesome Georgea. Čak i da nije bio izuzetan, njegovi geni su. Kao jedan od najdugovječnijih organizama na Zemlji, C. abingdonii i druge divovske kornjače su zanimljive svatko tko želi razumjeti kako neke životinje mogu živjeti tako dugo.

Zato je ova međunarodna skupina genetičara i biologa prikupila uzorke Lonesome Georgea i još jedne divovske vrste kornjače, sekvencirali su njihove gene i usporedili ih s hrpom drugih stvorenja. Objavili su njihove rezultate u časopisu Ekologija prirode i evolucija. Ova usporedba omogućuje genetičarima da otkriju koji se geni pojavljuju u većim stopama kod dugovječnih kornjača u usporedbi s drugim gmazovima ili sisavcima (mi to nazivamo pozitivnom selekcijom). Promatrajući koji su dijelovi DNK relativno češći među golemim kornjačama, istraživači mogu početi otkrivati ​​koje vrste osobina pomažu životinjama da žive dulje. To ne znači da je bilo koji od specifičnih gena koje su pronašli "gen za duži život", ali znači da skupovi gena mogu omogućiti dulji život.

Klasičan primjer odnosi se na telomere. Na kraju svih lanaca DNK nalaze se komadići ponavljajućih nizova zvanih telomeri koji djeluju kao završne kape za pojedinačne lance. Svi mi počinjemo s vrlo dugim telomerima jer je stanični mehanizam koji replicira DNK nesavršen i ne može replicirati cijeli lanac - mali dio na kraju se svaki put odsiječe. Kad bismo neprestano odsijecali dijelove DNK koji su kodirali važne proteine, naše stanice ne bi mogle funkcionirati dulje od nekoliko ciklusa replikacije. Umjesto toga, odsiječemo svoje telomere, koje ne kodiraju ništa. Problem je, naravno, u tome što ih ne možete ponovno uzgojiti i na kraju vaše telomere postanu toliko kratke da se stanica ne može nastaviti dijeliti. Čini se da ovo značajno pridonosi procesu starenja, tako da se mnoga istraživanja protiv starenja fokusiraju na to kako usporiti opadanje telomera ili ih regenerirati nakon što nestanu.

Divovske kornjače, kao što ova studija identificira, imaju genetske varijante u proteinima koji popravljaju i održavaju DNK, posebno telomerne dijelove. Istraživači su to shvatili kao znak da održavanje telomera može igrati ulogu u održavanju ovih kornjača na životu toliko dugo.

Ali možda je još zanimljivije kako divovske vrste poput Lonesome Georgea izbjegavaju jednu od pošasti našeg modernog postojanja: rak. "Važna osobina velikih, dugovječnih kralješnjaka njihova je potreba za čvršćim mehanizmima zaštite od raka", pišu autori u radu, citirajući nešto što se zove Petov paradoks.

Vjerojatno nikada niste čuli za Peta ili njegov paradoks, pa nam dopustite da elaboriramo.

Richard Peto je profesor medicinske statistike i epidemiologije na Sveučilištu u Oxfordu koji primijetio je da veće životinje ne obolijevaju od raka češće nego manje životinje. To vam se možda ne čini značajnim, ali zapravo je prilično iznenađujuće, jer veće životinje imaju više stanica. Rak je jednostavno bolest stanične diobe - svaki put kad se stanica podijeli mora replicirati svoju DNK, a taj je proces sklon pogreškama. To znači da je svaka podjela prilika za pojavu mutacije. Više dioba dovodi do više mutacija, a više mutacija povećava rizik da stanica postane kancerogena. Budući da veće životinje imaju više stanica, logično je da bi trebale biti sklonije raku - jednostavno se više dijele. Ali oni to ne čine. Istraživanja veličine tijela i rizika od raka ne pokazuju korelaciju među vrstama. Međutim, unutar vrste je druga priča. Čini se da viši ljudi imaju veću stopu raka, čak i nakon kontrole potencijalno zbunjujućih čimbenika. To nije konačan dokaz, ali pridodaje dokazima. Ako se čini da čak i malo veći ljudi razvijaju više karcinoma, onda su mnogo veće vrste morale evoluirati na načine da izbjegnu rak - inače bi svaka kornjača umrla od njega.

Čini se da kornjače, unatoč svojoj enormnoj veličini, rijetko obolijevaju od raka. I doista, kada su ovi biolozi pogledali genome golemih kornjača, pronašli su više kopija gena za koje se zna da potiskuju stvaranje tumora kao i duplikacije za druge gene koji mogu pomoći imunološkom sustavu da identificira i ubije potencijalni rak Stanice. Sve ove promjene su male same po sebi, ali zajedno sugeriraju da su goleme kornjače bolje u stanju izbjeći rak.

Nećemo ulaziti u sva druga pojedinačna otkrića u ovom radu jer ih ima gomilu, od kojih je većina nevjerojatno detaljna i ezoterična. Čini se da kornjače imaju sporiji metabolizam, na primjer, što neki znanstvenici misle da može pomoći u usporavanju starenja. Također imaju mutacije koje im mogu pomoći da bolje reguliraju unos glukoze i odupru se hipoksiji. Sve će to zahtijevati daljnja istraživanja kako bi se točno utvrdilo koji geni doprinose duljem životu i na koji način—ovo je istraživanje samo prvi korak. Ima još puno posla prije nego što nam ova otkrića pomognu održati mladima - ili, što je još hitnije, pomoći nam spasiti druge vrste kornjača s Galapagosa. Za sada je samo lijepo znati da bi Lonesome George mogao nešto doprinijeti našem razumijevanju njegove vrste čak i nakon što ode. Možda je bio posljednji C. abingdonii, ali on je bio prvi u našim srcima.