Νέα επιστημονική μελέτη αποκαλύπτει τον μοριακό μηχανισμό που επιτρέπει στις τοξοκέφαλες φάλαινες να ζουν πάνω από δύο αιώνες χωρίς σημάδια γήρανσης. Η ανακάλυψη φωτίζει πώς τα κύτταρά τους επισκευάζουν το DNA με εξαιρετική ακρίβεια, μειώνοντας δραστικά τον κίνδυνο καρκίνου και εκφυλισμού
Οι τοξοκέφαλες φάλαινες μπορούν να ζήσουν για πάνω από δύο αιώνες και δεν παρουσιάζουν ουσιαστικά κανένα σημάδι φθοράς που σχετίζεται με την ηλικία.
Οι επιστήμονες εδώ και καιρό αναρωτιούνται πώς τέτοια τεράστια θηλαστικά διατηρούν υγιή κύτταρα για δεκαετίες.
Μια νέα μελέτη ρίχνει φως στον μοριακό μηχανισμό που βοηθά τις φάλαινες να αποφεύγουν τις γενετικές καταρρεύσεις, όπως αναφέρει το Earth.
Γιατί δεν γερνούν όπως θα περιμέναμε
Η τοξοκέφαλη φάλαινα είναι ένα από τα μεγαλύτερα θηλαστικά στον πλανήτη. Κι όμως, τα κύτταρα αυτών των ζώων είναι αξιοσημείωτα ανθεκτικά στις βλάβες.
Δεν πρόκειται για έναν «άφθαρτο» οργανισμό, αλλά για την ικανότητα να επιδιορθώνει αποτελεσματικά τη γενετική φθορά πριν εξελιχθεί σε ασθένεια.
Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα υπό το πρίσμα του παραδόξου του Peto, το οποίο υποστηρίζει ότι τα μεγαλύτερα ζώα δεν εμφανίζουν καρκίνο συχνότερα, παρά το γεγονός ότι διαθέτουν πολύ περισσότερα κύτταρα.
Eπιδιόρθωση του DNA
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το κλειδί για τη μακροζωία των τοξοκέφαλων φαλαινών συνδέεται με την επιδιόρθωση του DNA.
Τα κύτταρά τους είναι πολύ πιο αποτελεσματικά στην αποκατάσταση των επικίνδυνων διπλών θραύσεων, διατηρώντας ασυνήθιστα χαμηλά ποσοστά μεταλλάξεων σε όλη τη διάρκεια της ζωής.
Αυτό μειώνει τον κίνδυνο τόσο του καρκίνου όσο και της ηλικιακής εκφύλισης των ιστών.
Ο ρόλος της πρωτεΐνης CIRBP
Η μελέτη επικεντρώθηκε στην πρωτεΐνη CIRBP, η οποία εμπλέκεται στις κυτταρικές αντιδράσεις στο στρες.
Οι τοξοκέφαλες φάλαινες τη διαθέτουν σε ιδιαίτερα υψηλές συγκεντρώσεις.
Η CIRBP συνδέεται με το κατεστραμμένο DNA και βοηθά στην οργάνωση της διαδικασίας επιδιόρθωσής του, αλληλεπιδρώντας με τους μοριακούς «αισθητήρες» της βλάβης.
«Βρήκαμε ότι ίσως ένα μέρος του μηχανισμού είναι η εξαιρετικά ακριβής και αποτελεσματική επιδιόρθωση των θραύσεων του DNA», δήλωσε η Vera Gorbunova, καθηγήτρια και επικεφαλής ερευνήτρια της μελέτης στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου του Rochester.
Σύγκριση κυττάρων φάλαινας και άλλων θηλαστικών
Στο εργαστήριο, οι ερευνητές συνέκριναν κύτταρα δέρματος τοξοκέφαλων φαλαινών με εκείνα ανθρώπων, ποντικών και αγελάδων.
Τα κύτταρα της φάλαινας επικεντρώνονταν στην επιδιόρθωση των κατεστραμμένων κυττάρων αντί στην καταστροφή τους.
Και οι δύο βασικές οδοί επιδιόρθωσης του DNA - η ομόλογη ανασυνδυαστική επιδιόρθωση και η μη ομόλογη συνένωση άκρων - ήταν πιο ακριβείς και σταθερές σε αυτά σε σύγκριση με άλλα είδη.
Η επίδραση του ψύχους
Το περιβάλλον διαβίωσης παίζει επίσης ρόλο. Οι τοξοκέφαλες φάλαινες ζουν στα αρκτικά ύδατα και η θερμοκρασία του σώματός τους είναι χαμηλότερη από εκείνη των περισσότερων θερμόαιμων ζώων.
Πειράματα έχουν δείξει ότι οι ψυχρότερες συνθήκες αυξάνουν τα επίπεδα της CIRBP, ακόμη και σε ανθρώπινα κύτταρα.
Αυτό δεν σημαίνει ότι το κρύο καθαυτό παρατείνει τη ζωή, αλλά μπορεί να ενεργοποιεί μηχανισμούς κυτταρικής άμυνας.
Η συνολική εικόνα της μακροζωίας
Μια σύγκριση διαφορετικών ειδών θηλαστικών δείχνει ότι όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής ενός οργανισμού, τόσο χαμηλότερος είναι ο ετήσιος ρυθμός μεταλλάξεων.
Οι τοξοκέφαλες φάλαινες ταιριάζουν σε αυτό το πρότυπο, βασιζόμενες στην ακριβή επιδιόρθωση του DNA αντί στην επιθετική απομάκρυνση των κατεστραμμένων κυττάρων.
www.bankingnews.gr
Οι επιστήμονες εδώ και καιρό αναρωτιούνται πώς τέτοια τεράστια θηλαστικά διατηρούν υγιή κύτταρα για δεκαετίες.
Μια νέα μελέτη ρίχνει φως στον μοριακό μηχανισμό που βοηθά τις φάλαινες να αποφεύγουν τις γενετικές καταρρεύσεις, όπως αναφέρει το Earth.
Γιατί δεν γερνούν όπως θα περιμέναμε
Η τοξοκέφαλη φάλαινα είναι ένα από τα μεγαλύτερα θηλαστικά στον πλανήτη. Κι όμως, τα κύτταρα αυτών των ζώων είναι αξιοσημείωτα ανθεκτικά στις βλάβες.
Δεν πρόκειται για έναν «άφθαρτο» οργανισμό, αλλά για την ικανότητα να επιδιορθώνει αποτελεσματικά τη γενετική φθορά πριν εξελιχθεί σε ασθένεια.
Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα υπό το πρίσμα του παραδόξου του Peto, το οποίο υποστηρίζει ότι τα μεγαλύτερα ζώα δεν εμφανίζουν καρκίνο συχνότερα, παρά το γεγονός ότι διαθέτουν πολύ περισσότερα κύτταρα.
Eπιδιόρθωση του DNA
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το κλειδί για τη μακροζωία των τοξοκέφαλων φαλαινών συνδέεται με την επιδιόρθωση του DNA.
Τα κύτταρά τους είναι πολύ πιο αποτελεσματικά στην αποκατάσταση των επικίνδυνων διπλών θραύσεων, διατηρώντας ασυνήθιστα χαμηλά ποσοστά μεταλλάξεων σε όλη τη διάρκεια της ζωής.
Αυτό μειώνει τον κίνδυνο τόσο του καρκίνου όσο και της ηλικιακής εκφύλισης των ιστών.
Ο ρόλος της πρωτεΐνης CIRBP
Η μελέτη επικεντρώθηκε στην πρωτεΐνη CIRBP, η οποία εμπλέκεται στις κυτταρικές αντιδράσεις στο στρες.
Οι τοξοκέφαλες φάλαινες τη διαθέτουν σε ιδιαίτερα υψηλές συγκεντρώσεις.
Η CIRBP συνδέεται με το κατεστραμμένο DNA και βοηθά στην οργάνωση της διαδικασίας επιδιόρθωσής του, αλληλεπιδρώντας με τους μοριακούς «αισθητήρες» της βλάβης.
«Βρήκαμε ότι ίσως ένα μέρος του μηχανισμού είναι η εξαιρετικά ακριβής και αποτελεσματική επιδιόρθωση των θραύσεων του DNA», δήλωσε η Vera Gorbunova, καθηγήτρια και επικεφαλής ερευνήτρια της μελέτης στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου του Rochester.
Σύγκριση κυττάρων φάλαινας και άλλων θηλαστικών
Στο εργαστήριο, οι ερευνητές συνέκριναν κύτταρα δέρματος τοξοκέφαλων φαλαινών με εκείνα ανθρώπων, ποντικών και αγελάδων.
Τα κύτταρα της φάλαινας επικεντρώνονταν στην επιδιόρθωση των κατεστραμμένων κυττάρων αντί στην καταστροφή τους.
Και οι δύο βασικές οδοί επιδιόρθωσης του DNA - η ομόλογη ανασυνδυαστική επιδιόρθωση και η μη ομόλογη συνένωση άκρων - ήταν πιο ακριβείς και σταθερές σε αυτά σε σύγκριση με άλλα είδη.
Η επίδραση του ψύχους
Το περιβάλλον διαβίωσης παίζει επίσης ρόλο. Οι τοξοκέφαλες φάλαινες ζουν στα αρκτικά ύδατα και η θερμοκρασία του σώματός τους είναι χαμηλότερη από εκείνη των περισσότερων θερμόαιμων ζώων.
Πειράματα έχουν δείξει ότι οι ψυχρότερες συνθήκες αυξάνουν τα επίπεδα της CIRBP, ακόμη και σε ανθρώπινα κύτταρα.
Αυτό δεν σημαίνει ότι το κρύο καθαυτό παρατείνει τη ζωή, αλλά μπορεί να ενεργοποιεί μηχανισμούς κυτταρικής άμυνας.
Η συνολική εικόνα της μακροζωίας
Μια σύγκριση διαφορετικών ειδών θηλαστικών δείχνει ότι όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής ενός οργανισμού, τόσο χαμηλότερος είναι ο ετήσιος ρυθμός μεταλλάξεων.
Οι τοξοκέφαλες φάλαινες ταιριάζουν σε αυτό το πρότυπο, βασιζόμενες στην ακριβή επιδιόρθωση του DNA αντί στην επιθετική απομάκρυνση των κατεστραμμένων κυττάρων.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών