Ученые нашли у слонов «зомби-ген», защищающий от рака

Исследователи из Чикагского университета обнаружили, что один из факторов, предохраняющих слонов от онкологических заболеваний – активность особого «зомби-гена».  Благодаря ему от рака умирают только около 5% слонов. В статье, опубликованной 15 августа в Cell Reports, исследователи пишут: «зомби-ген» есть и у других млекопитающих, но у них он не активен. Возможно, активность гена, называемого LIF6, также была одним из факторов, которые позволили предкам современных слонов развить их гигантские тела.

Средняя продолжительность жизни слонов, около 70 лет, близка к средней продолжительности жизни людей. Образ жизни слонов в неволе характеризуется ограниченной физической активностью, воздействием инфекций и потреблением переработанных продуктов. Эти же факторы способствуют развитию онкологических заболеваний у людей. Слоны также имеют гораздо большее количество клеток в организме, чем люди, и примерно в 100 раз больше клеток, которые потенциально могут стать раковыми. Но если 17% людей умирают от разного рода опухолей, то у слонов смертность от той же причины намного ниже.

В свое время исследователи выявили у всех живых существ ген (у людей он известен как р53), который помогает предотвратить развитие раковых клеток. Этот ген распознает клетки с дефектной ДНК и уничтожает их. Три года назад исследовательские коллективы в Чикагском университете и университете штата Юта обнаружили, что слоны имеют 20 экземпляров р53, по сравнению с одним у людей, что делает систему ликвидации раковых клеток в теле слона гораздо более чувствительной и эффективной.

В этом исследовании ученые определили еще один фактор в механизмах защиты от рака у слонов — ген, который вернулся к жизни. «Гены постоянно воспроизводят себя, — объяснил доктор Винсент Линч, профессор генетики в Чикагском университете, который возглавлял исследование. — Иногда возникает ошибка, которая создает неактивные версии генов, известных как псевдо-гены. Мы склонны относиться к нам как к мертвым генам».

Но при изучении гена p53 у слонов Линч и его коллеги обнаружили, что псевдо-ген, известный как LIF6, развил механизм активации. Его функция, активированная геном p53, заключается в том, чтобы реагировать на повреждение ДНК клетки и принимать меры к ее ликвидации. Он продуцирует белок, который очень быстро достигает митохондрий, обеспечивающих клетку энергией,  и пробивает в них отверстия до тех пор, пока клетка не умрет.

LIF6 имеет странную эволюционную историю. Все млекопитающие имеют похожий ген, называемый LIF. Он имеет разные функции, и большинство млекопитающих, включая людей, имеют только одну его версию. Но слоны и другие генетически родственные животные имеют несколько версий этого гена. Слоны имеют десять версий. Однако в большинстве исходных версий LIF отсутствует элемент ДНК, который служит в качестве фактора активации гена. Исследователи обнаружили, что на определенном этапе эволюции слонов другая мутация добавила активационный переключатель в LIF6, реагирующий на действия p53. Ген, который вернулся к жизни, продуцирует белок, использующийся для уничтожения клеток с поврежденной ДНК.

«Вот почему это «зомби-ген», — объясняет доктор Линч. – Мертвый ген вернулся к жизни. Когда он активируется после обнаружения поврежденной ДНК, он быстро убивает клетку. Он полезен в борьбе против генетических ошибок, возникающих при восстановлении ДНК. Избавление от ущербной клетки может предотвратить развитие рака позже».

Исследователи также пытались выяснить, когда этот неактивный ген вернулся к жизни в эволюции слонов. Они сравнили ДНК с тем, что была взято из останков ископаемых мастодонтов и мамонтов, и там тоже нашли LIF6. Ученые полагают, что этот процесс имел место 25 – 30 миллионов лет назад, когда мамонты и мастодонты, имевшие прежде размеры кошки или сурка, начали расти.

Животные должны были развить дополнительные механизмы для защиты от рака. Исследователи считают, что бывший неактивным ген вернулся к функционированию за некоторое время до того, как начался рост предков слонов, который превратил их из животных весом в считанные килограммы в причудливые существа весом в тонны.

Асаф Ронэль, «ХаАрец» Д.Н. Фото: Pixabay.

Реклама



Партнёры

Загрузка…

Реклама

Send this to a friend