Скорость накопления мутаций в юности связали с продолжительностью жизни

Оказалось, что по этому показателю можно даже предсказать, сколько проживет человек

ТАСС, 19 июня. Биологи выяснили, что продолжительность жизни человека и способность производить потомство можно предсказать по тому, как быстро у него в юности накапливались мутации в ДНК половых клеток. Результаты их исследования опубликовал научный журнал Scientific Reports.

«Если результаты наших наблюдений подтвердятся, то они радикально изменят все представления о старении. Теперь появилась реальная возможность узнать, как можно управлять старением, жить дольше и при этом максимально долго оставаться здоровыми», – рассказал один из авторов исследования, молекулярный биолог из Университета штата Юта (США) Линн Хорде.

В последние годы ученые вновь заспорили о том, что представляет собой процесс старения людей и всех многоклеточных животных. Часть из них предполагает, что этот процесс неслучаен, его контролирует «программа смерти» – взаимосвязанный набор генов, который «заставляет» тело стареть и умирать, уступая место новому поколению людей или других живых существ.

Другие ученые полагают, что старение абсолютно случайно, оно происходит само по себе в результате накопления мутаций и случайных поломок в клетках. Как показали недавние опыты ученых из Рочестерского университета (США), очистка тела червей от поврежденных клеток с помощью генной терапии заметно продлила им жизнь.

С другой стороны, недавно математики и генетики нашли намеки на то, что ключевую роль в процессе старения играют не новые мутации, а редкие врожденные «опечатки» в геноме, которые есть в ДНК человека с рождения. Это заставило исследователей усомниться в том, что скорость накопления мутаций как-то влияет на процесс старения и продолжительность жизни.

Биологические часы

Изучая устройство ДНК и наблюдая за жизнью представителей 120 семей, в каждом из которых было три разных поколения – бабушки и дедушки, матери и отцы, а также их дети, Хорде и его коллеги получили противоположные результаты. Ученые расшифровали их геномы и сравнили их между собой, чтобы вычислить типичную частоту, с которой мутации накапливаются в их клетках в разные периоды жизни.

Этот показатель, как объясняют Хорде и его команда, интересовал ученых по одной простой причине. При наступлении половой зрелости активность клеточных систем, которые чинят ДНК, резко уменьшается, а затем она плавно снижается на протяжении всей жизни. Если теория о мутационной природе старения верна, то различия в изначальной скорости накопления «опечаток» в геноме будут определять то, как долго проживет человек.

Они проверили это, вычислив, с какой скоростью накапливаются мутации в организме юношей и девушек из изучаемых ими семей. Затем ученые сопоставили этот показатель с тем, как долго жили и насколько здоровыми были их родители, а также бабушки и дедушки.

Оказалось, что скорость накопления мутаций в клетках молодых участников эксперимента очень сильно разнилась. В частности, у некоторых молодых людей новые повреждения в ДНК появлялись примерно в три раза чаще, чем у их сверстников, несмотря на схожий образ жизни и набор вредных привычек.

Все это, в свою очередь, сказывалось на продолжительности жизни и скорости старения. По оценкам Хорде и его коллег, высокая скорость накопления мутаций сокращала продолжительность жизни примерно на пять лет, а также повышала вероятность преждевременной смерти примерно в два раза. Это было характерно как для пожилых участников опыта, так и для их детей среднего возраста.

Открытие этого явления, по мнению биологов, открывает дорогу для поиска и изучения клеточных механизмов, которые могли бы объяснить, почему скорость накопления мутаций в клетках разных индивидов может столь сильно отличаться. Если их обнаружат, то это, как считают генетики, откроет дорогу для создания терапий и лекарств, которые действительно могут максимально отдалить смерть и дряхлость.