Az a szőrtelen, ráncos, rágcsáló rágcsáló a fenti képen? Ez egy meztelen anyajegy patkány, mélyen a sejtjeiben, molekuláris mechanizmusa titkot rejthet abban, hogy nagyon-nagyon hosszú ideig él.
„Hihetetlenül ragyogó példája a hosszú élettartamnak és a rákkal szembeni ellenállásnak” - mondja Vera Gorbunova, a Rochesteri Egyetem biológusa, aki a hosszú életű rágcsálók tanulmányozásáról gondoskodik, akikről kimutatták, hogy akár 28 évig is élettartamot élnek - nyolcszor is. hasonló méretű egereknél, és soha nem figyelték meg rákos fejlődésüket, még karcinogének jelenlétében sem.
Az elmúlt években Gorbunova és férje, Andrei Seluanov közelebbről megvizsgálta a fajokat, amelyek Kelet-Afrika föld alatti gyarmataiban élnek, remélve, hogy kitalálja, mennyire képes túl hosszú ideig túlélni. Ahogyan azt a kutatásból kiderült, a csapata, amelyet ma a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratában publikáltak, csapatuk úgy gondolja, hogy a válasz legalább egy részét megtalálták: meztelen mol-patkányok furcsa riboszómákkal rendelkeznek.
Sejtjeink mindegyike (és ebben az értelemben minden élő szervezet sejtje) a DNS-ben jelen levő genetikai utasításokat fehérjévé alakítja - amely a sejt teljes működését szabályozza - a transzlációnak nevezett folyamat révén. A riboszómáknak nevezett apró, mikroszkopikus struktúrák kezelik ezt a transzlációt, elolvasják az adott recept meghatározására szolgáló genetikai utasításokat, és ennek megfelelően kidolgozzák a fehérjét.
A bolygó szinte minden többsejtű szervezetében a riboszómák két nagy mennyiségű RNS-ből állnak, egy genetikai anyagból, amely hasonló a DNS-hez. De tavaly egy Rochester laboratóriumi hallgató izolálta az RNS-t a meztelen molekulás patkányokból vett sejtekből, amikor észrevett valami szokatlant. Amikor elválasztotta az RNS darabokat, ahelyett, hogy két különálló riboszómális RNS darabot látott volna, háromot látott.
"Eleinte azt hittük, hogy csinálunk valamit rosszul, és megsérült" - mondja Gorbunova. "Mert minden emlősnél kettőt látsz, de mi hármat látunk."
Kép Bob Owen keresztül
Miután a különféle tesztek megerősítették, hogy ez nem kísérleti hiba, úgy döntöttek, hogy közelebbről megvizsgálják ennek a szokatlan szerkezetnek a lehetséges hatásait. Más kutatások azt sugallták, hogy a transzlációs folyamat mesterséges megszakításával a riboszómák kevésbé pontossága érdekében rosszul épített fehérjék képződhetnek, amelyek felhalmozódnak és sejthalálhoz vezetnek, ami felvetette annak a lehetőségét, hogy a vakond patkányok szokatlan riboszómái ellentétesen működnek - kevesebb transzkripciós hibát generálnak és kiterjesztik élettartam. Az ötlet kipróbálására Gorbunova kifejlesztett egy módszert arra, hogy megnézze, mennyire pontosak voltak a vakond patkányok riboszómái a genetikai utasítások fehérjévé alakításában.
Kiderült, hogy az egér riboszómáival összehasonlítva ezek a háromrészes struktúrák négy-negyvenszer kevesebb hibát okoztak a fordítási folyamat során. Jelenleg nem egyértelmű, hogy ez pontosan hogyan vezethet hosszabb élettartamhoz, ám a kutatók szerint ez kulcsszerepet játszik.
Úgy tűnik, hogy a rágcsálók más, egymással nem összefüggő mechanizmusokból is profitálnak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy ritkán hosszú életet éljenek. Gorbunova és Seluanov júniusban bejelentették azt a felfedezést, hogy a rágcsálók egy új sejtvegyületet is előállítanak, amely úgy tűnik, hogy megakadályozza őket rákbetegségben.
Mindkét mechanizmus nyilvánvaló kérdést vet fel: Miért áldják meg a meztelen anyajegy patkányokat ezekkel a rendellenes, élethosszig tartó tulajdonságokkal? "Ez nem véletlenszerű" - mondja Gorbunova. "Ennek köze van a faj ökológiájához."
Mivel a rágcsálók a föld alatt élnek, ultraszocialista kolóniákban - magyarázza -, sokkal kevésbé hajlamosak a balesetek vagy a ragadozások által okozott véletlen halálra. Az a tény, hogy a véletlenszerű meghalás kockázata ennél sokkal alacsonyabb, azt jelenti, hogy evolúciós szempontból sokkal értelmesebb olyan celluláris mechanizmusokba fektetni, amelyek lehetővé teszik a lények hosszabb életét. Még ha egy egérnek is háromrészes, rendkívül pontos riboszóma és rák elleni küzdelme lenne, más szóval, valószínűleg egy ragadozó egy éven belül megeszi, így soha nem volt esélye olyan mechanizmusok kifejlesztésére, amelyek lehetővé tennék élni 28-ig.
De a meztelen vakond patkányok megtették. Gorbunova és Seluanov azt akarja folytatni, hogy megvizsgálja, vajon bármelyik speciális mechanizmusuk - a hosszú élettartam vagy a rákállóság - bevezethető-e az egér sejtekbe, és vezethetnek-e ezek az élettartam megfelelő meghosszabbításához. Sikeres sikereik esetén azt remélik, hogy valamikor meghosszabbíthatjuk saját élettartamunkat a meztelen anyajegy patkányok sikerének másolásával.
