Секвенирован геном старейшего живого организма в мире
Секвенирован геном старейшего отдельного живого организма в мире. Ученые надеются, что остистая сосна раскроет секреты долголетия, применимые и к другим видам.
Сосна остистая Большого Бассейна Pinus longaeva — самый старый индивидуальный организм на планете: возраст некоторых деревьев превышает 5000 лет. «Пандо» — гигантская колония осин, выросшая из единой корневой системы, еще старше, однако возраст отдельных ее стволов не превышает нескольких сотен лет.
Тревожить самую старую сосну ученым не разрешили, для работы они получили хвою и шишки экземпляра, произрастающего в Национальном лесу Иньо в Калифорнии, этому дереву примерно 2500 лет. В ходе генетического секвенирования идентифицированы 21 364 гена, кодирующих белки, включая гены, отвечающие за устойчивость к болезням. Результаты исследования опубликованы в G3: Genes, Genomes, Genetics.
Титанический труд
«Собрать геном из 24 миллиардов пар оснований — это в восемь раз больше, чем геном человека — задача, прямо скажем, непростая. Но несмотря на свои огромные размеры, геном остистой сосны содержит ненамного больше генов, чем человеческий. Остальной объем заполняют миллионы повторяющихся последовательностей так называемой "мусорной ДНК", которые, по-видимому, не вредят организму, раз он сохранял их на протяжении миллионов лет эволюции», — говорит профессор Стивен Зальцберг из Университета Джонса Хопкинса, соавтор исследования.
Расшифровка генома сосны-долгожительницы помочь нам понять механизмы долголетия у других видов, уверен профессор Дэвид Нил из Калифорнийского университета в Дейвисе, ведущий автор исследования.
«Представьте, что это список деталей. Секвенирование одного дерева не дает нам четкого понимания генетической основы долголетия. А наличие эталонной последовательности генома — это необходимый инструмент в современной биологии, будь то исследования здоровья человека или что-то еще. Теперь у нас есть ресурс, с которого может начаться современное генетическое изучение этого вопроса», — объясняет он.
Остистая сосна не относится к исчезающим или находящимся под угрозой видам — а значит, она обладает великолепной приспособляемостью, которая помогла ей пережить экстремальную жару, засуху и жуков-короедов.
«О способности остистой сосны выдерживать последствия изменения климата можно судить по популяциям в горах Уайт-Маунтинс, которые процветают в одном месте на протяжении почти 11 000 лет — с конца последнего ледникового периода, несмотря на климатические экстремумы», — подтверждает эколог Лесной службы США Констанс Миллар, соавтор исследования.
В поисках генетических секретов долголетия
«Люди часто спрашивают меня: "Дэвид, скажите мне, какой именно ген отвечает за долголетие, я его клонирую, запатентую и буду продавать". Конечно, все гораздо сложнее. Но фундаментальные открытия о генетической основе долголетия, сделанные на этом организме, потенциально могут быть применимы и к другим», — полагает Нил.
Есть теория, что остистые сосны не подвержены старению в том смысле, что они не умирают от биологического возраста. Клетки человека, как бы хорошо мы за собой ни ухаживали, в конечном итоге погибают и не заменяются, что приводит к смерти. Остистые сосны погибают обычно в результате внешнего воздействия — например, топора лесоруба или сильного урагана. Неужели они способны жить вечно?
«Я считаю, что эта теория преувеличена. Но такие мысли невольно возникают, когда мы видим существо, способное жить так долго. Возможно, сравнительное изучение того, кто живет 5000 лет, с тем, кто живет 100 лет, может оказаться информативным. А может, и нет. Вполне вероятно, что остистая сосна уникальна по своей природе, и ничто другое не способно к такому долголетию», — заключил Нил.
