Ученые выяснили, почему крупные собаки стареют быстрее мелких
Немецкие доги и мастифы обычно не доживают до десяти лет, в то время как чихуахуа могут жить вдвое дольше. Долгое время причины этой разницы оставались неясными, но новое исследование приблизило нас к разгадке. Об этом сообщает портал TechInsider. Об этом пишет сайт Самара онлайн 24.
Работа, опубликованная восьмого октября в журнале Science, показала, что крупные собаки стареют быстрее мелких на молекулярном уровне. Ученые исследовали специфические химические метки на ДНК, которые изменяются с возрастом и позволяют оценивать биологическое старение организма.
Эти метки называются метильными группами. Они прикрепляются к ДНК и могут влиять на активность генов, ограничивая доступ клеточных механизмов к определённым участкам генетического кода. Совокупность таких изменений называется метиломом.
Расположение метильных групп закономерно изменяется с возрастом. На основе этих изменений исследователи создают так называемые эпигенетические часы — инструменты, позволяющие оценить биологический возраст организма, который не всегда совпадает с количеством прожитых лет.
В новом исследовании команда ученых использовала образцы крови восьмисот девяноста четырех собак, участвующих в долгосрочном проекте Dog Aging Project под руководством специалистов Вашингтонского университета. По изменениям ДНК в иммунных клетках исследователи оценивали, как стареет организм животных.
Результаты показали, что эпигенетический возраст связан с риском смерти: собаки, чьи клетки выглядели биологически старше ожидаемого, чаще умирали от различных причин. При этом у крупных собак эпигенетические изменения происходили быстрее, чем у мелких.
Одно из ключевых различий было обнаружено в участках ДНК, содержащих транспозоны, или «прыгающие гены». Эти элементы способны перемещаться по геному и потенциально нарушать работу других генов.
В норме метильные группы помогают сдерживать их активность. Однако с возрастом некоторые участки ДНК теряют эти химические метки, что позволяет транспозонам активизироваться. Это может повышать риск повреждения генов и развития воспаления — процесса, который часто усиливается с возрастом.
Ученые предполагают, что повышенная активность «прыгающих генов» может быть одним из факторов, объясняющих более быстрое старение крупных собак. Однако исследование пока не подтверждает, что именно этот механизм определяет разницу в продолжительности жизни.
Исследователи также выявили другие возрастные изменения: одни участки генома накапливали метильные группы, тогда как другие постепенно их теряли. Кроме того, эпигенетические профили различных иммунных клеток с возрастом становились более схожими друг с другом.
Это может указывать на потерю клеточной идентичности — предполагаемый механизм старения, при котором клетки постепенно теряют часть особенностей, необходимых для выполнения специализированных функций. Например, различные типы иммунных клеток отвечают за борьбу с вирусами и предотвращение развития рака. Если их функции становятся менее специализированными, иммунная система может работать менее эффективно.
Ученые допускают, что причина может быть связана с искусственным отбором. Люди на протяжении многих поколений выводили крупных собак, добиваясь увеличения размеров тела. Возможно, ускоренный рост требует ресурсов, которые иначе могли бы быть направлены на поддержание здоровья и работу иммунной системы.
Однако это пока лишь гипотеза: исследование не объясняет непосредственно, почему у крупных собак возникают характерные эпигенетические изменения.
