Набор репродуктивных функций в других типах клеток может лежать в основе продления жизни у животных

Репродуктивные (зародышевые) клетки животных можно считать «бессмертными», так как они передаются из поколения в поколение. Соматические клетки (все остальные клетки организма) имеют ограниченный срок жизни.

Исследователи из Массачусетской больницы общего профиля (MGH) обнаружили, что определённые генетические мутации, продлевающие жизнь круглого червя C. elegans, заставляют «смертные» соматические клетки экспрессировать некоторые гены, характерные для «бессмертных» зародышевых клеток. Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

«Мутанты C. elegans с экстремальным долголетием достигают этого, частично, за счёт включения в соматических клетках генетических программ, обычно ограниченных зародышевой линией», — говорит Шон Курран, ведущий автор исследования.

Ранее было показано, что мутации, связанные с долголетием, усиливают иммунный ответ в соматических клетках, включая контроль экспрессии генов через РНК-интерференцию (RNAi). Поскольку RNAi — один из механизмов устойчивости зародышевых клеток к патогенам, учёные проверили, задействовано ли реактивирование зародышевых программ в продлении жизни мутантов C. elegans.

Эксперименты показали:

• Черви с увеличенной продолжительностью жизни из-за мутаций в инсулин-подобном сигнальном пути действительно экспрессировали в соматических клетках гены, обычно активные только в зародышевых клетках.
• Эти мутантные черви были защищены от стрессов, повреждающих ДНК обычных червей.
• Инактивация генов, экспрессируемых в зародышевой линии, у мутантных червей устраняла эффект увеличения продолжительности жизни.
• Мутации, связанные с долголетием, в двух генах другого метаболического пути (вовлечённого в детоксикацию и стресс-ответ) также повышали экспрессию маркеров зародышевой линии.

«Идея о том, что соматические клетки могут заново приобретать генетические пути, обычно ограниченные зародышевыми клетками, увлекательна. Поскольку защита зародышевой линии наблюдается у разных видов, активность этих генов может играть роль в контроле продолжительности жизни млекопитающих», — говорит старший автор статьи Гэри Рувкун.

Понимание этих механизмов может помочь в разработке новых способов восстановления и регенерации ключевых клеток и тканей.