Дослідники з Лестерського університету у Великій Британії ідентифікували унікальну здатність у крихітних паразитичних ос виду Nasonia vitripennis — уповільнювати біологічне старіння. Проведене дослідження дозволило науковцям простежити вплив несприятливих умов на життєвий цикл цих комах і виявити механізми, що лежать в основі їхньої витривалості.
Про це розповідає ProIT
Особливості ос як модельного організму
Оси Nasonia vitripennis стали ідеальним об’єктом для вивчення генетичних і епігенетичних процесів через низку переваг: короткий життєвий цикл тривалістю близько місяця, компактні розміри (2-3 мм) і простоту лабораторного розведення. Важливою рисою цих комах є наявність механізму метилювання ДНК, який регулює експресію генів і дозволяє вивчати вплив зовнішніх чинників на геном. На відміну від плодових мушок, у ос цей механізм розвинений значно краще.
Вплив діапаузи на старіння та тривалість життя
Наукова група під керівництвом Еймона Меллона провела експеримент, розмістивши частину личинок ос у несприятливих умовах — при зниженій температурі та короткому світловому дні. Це спричинило природну затримку розвитку, відому як діапауза.
“Спостереження засвідчили, що перебування у діапаузі на стадії личинки суттєво сповільнює епігенетичне старіння у дорослих особин”.
Перші результати показали, що після тримісячної діапаузи оси спочатку були генетично старшими за своїх однолітків приблизно на 2,8 дні, але вже через 18 днів ця різниця зникла. Через 30 днів комахи, які перебували у стані сплячки, виявилися молодшими за своїх родичів на 2,7 дні.
Якщо розглядати ці дані з погляду метаболічних показників, то у ос, що пройшли діапаузу, темпи старіння знизилися на 29%, ризик смерті скоротився на 65%, а середня тривалість життя зросла на 36%. Діапауза також активувала особливу молекулярну програму, яка захищає організм і сповільнює старіння. Оскільки біологічний годинник ос використовує метаболічні шляхи, аналогічні тим, що беруть участь у старінні ссавців, вчені не виключають можливості застосування цього ефекту для інших організмів у перспективі.
Генетики вважають, що уповільнення старіння у ос сформувалося як адаптивна реакція на суворі умови: на ранніх етапах розвитку організм “передбачає” потенційні труднощі та активує захисні механізми. Подальші дослідження із застосуванням технологій, зокрема CRISPR-Cas, допоможуть з’ясувати, чи можна штучно впливати на старіння у ссавців, у тому числі й людини.