Горячие семенники могут быть ключом к противораковым генам слонов

Новое исследование, опубликованное в Trends in Ecology & Evolution, раскрывает интригующую связь между высокой температурой семенников и эволюцией мощных противораковых генов у слонов.

Исследование под руководством профессора Фрица Фоллрата предполагает, что отсутствие опускания семенников у слонов могло стимулировать развитие множественных копий гена TP53 для защиты термочувствительного производства спермы.

Загадка Пето

Несмотря на крупные размеры и большее число делений соматических клеток (что повышает риск рака), слоны демонстрируют удивительную устойчивость к онкологическим заболеваниям. Этот феномен, известный как парадокс Пето, недавно получил частичное объяснение: у слонов обнаружено 20 копий гена TP53, в то время как у человека и других животных — только одна. Белок p53, кодируемый этим геном, выявляет и нейтрализует поврежденную ДНК.

Почему именно у слонов?

Эволюционный отбор по соматическим клеткам (из которых состоят органы и ткани) слаб и медленен. В отличие от этого, отбор по зародышевым клеткам (сперматозоиды и яйцеклетки) сильнее и быстрее, так как напрямую влияет на выживаемость каждой клетки.

У большинства млекопитающих производство здоровой спермы требует, чтобы семенники были на несколько градусов холоднее температуры тела. Однако у слонов отсутствуют гены, ответственные за опускание семенников в мошонку. Даже у взрослых самцов они остаются внутри тела, подвергаясь повышенным температурам.

Учитывая крупные размеры, неблагоприятное соотношение поверхности к объему и механизмы теплообмена через ушные раковины, температура тела слонов может достигать уровней, вредных для метаболизма и производства здоровой спермы.

Новая гипотеза

Согласно исследованию, множественные копии гена TP53 у слонов могли эволюционировать не для борьбы с раком, а прежде всего для стабилизации ДНК в сперматогониях (клетках-предшественниках спермы) в условиях теплового стресса. Это обеспечивало производство жизнеспособных сперматозоидов и защиту зародышевой линии.

Это разнообразие белков p53 впоследствии дало дополнительное преимущество — защиту от повреждения ДНК и мутаций в соматических клеточных линиях, что снизило риск рака и, возможно, повлияло на процессы старения.

Как отмечает профессор Фоллрат, слоны предоставляют уникальную систему для изучения эволюции защиты от повреждения ДНК, что особенно актуально в условиях глобального потепления.