Krievu biologi kopā ar ārvalstu kolēģiem ir izpētījuši Japānas simtgadnieku mitohondriju genomus un noskaidrojuši, kādas to iezīmes ietekmē pārvadātāju ilgu mūžu. Zinātnieki ir secinājuši, ka bioloģiski dzīves ilgums nav stingri noteikts un ievērojami mainās atkarībā no konkrētā organisma gēnu kopas.
Ilgu laiku zinātnieki uzskatīja, ka visi daudzšūnu organismi ir novecojušies un miruši. 20. gadsimtā izrādījās, ka situācija nav tik vienkārša: daudzām sugām ir tā sauktā nenozīmīgā novecošanās. Dažas sugas, piemēram, Ložņu sugas Turritopsis nutricula, ir potenciāli bioloģiski nemirstīgas. Protams, šī tēze ir jāpieņem piesardzīgi, jo, lai pārliecinātos par organisma "nemirstību", ir jānovēro šāda būtne bezgalīgi daudzu gadu garumā, ko zinātne nespēj. Tagad mēs varam tikai teikt, ka zinātnieki nav reģistrējuši šīs sugas pārstāvju nāves gadījumus no vecuma.
Pēc tam, kad zinātnieki atklāja nenozīmīgu novecošanos kailu molu žurkām, kļuva skaidrs, ka novecošanās situācija var būt neviennozīmīga arī zīdītājiem. Tas potenciāli norāda, ka noteiktām gēnu kombinācijām cilvēka dzīves ilgums var atšķirties no standarta. Pastāv hipotēzes, ka daudzšūnu organismu nāve un novecošanās nav viņu sākotnējās pazīmes. Tas bija tā, it kā daudzšūnu organismi visu to iegūtu evolūcijas gaitā, jo vecāku īpatņu nāve ļāva sugām ātrāk mainīties strauji mainīgajā vidē.
Jaunā darba autori pievērsās datiem par japāņiem, kas slaveni ar savām ilglaicīgajām aknām. Viņi pētīja mitohondriju haplogrupas D4a nesējus, kas neparasti daudz ir starp tiem japāņiem, kuri ir vecāki par 105 gadiem. Mitohondriju genoms tiek mantots tikai sieviešu rindā, un jo īpaši D4a tiek izplatīts galvenokārt Japānā, Taizemē un Laosā.
Pētnieki pievērsās tam, kā šīs haplogrupas nesēju mitohondriju genoms ietekmē mutāciju uzkrāšanos somatiskajās (bez dzimuma) šūnās. Šādu mutāciju uzkrāšanās pēc šūnu dalīšanās ir viens no galvenajiem novecošanās faktoriem. Šādu mutāciju biežums ir lielāks, jo tiešāki atsevišķu segmentu atkārtojumi ir DNS, tāpēc pētnieki šādus atkārtojumus uzskata par alēles (alēli sauc par viena un tā paša gēna dažādām formām), kas potenciāli kaitīgas vecumdienās.
Zinātnieki meklēja šādas alēles D4a haplogrupas nesēju mitohondriju genomā. Pētnieki atklāja, ka šo alēļu kopējiem priekšējiem atkārtojumiem - garākajiem atkārtojumiem mitohondriju genomā - ir precīzi "pārtraukumi". Tās ir mutācijas gēnu formā, kuru izskatu maina nejauši procesi. Šie gēni netiek atkārtoti no viena kopīga tieša atkārtojuma otram.
No tā pētnieki secina, ka šādi DNS pārtraukumi vismaz daļēji izskaidro haplogrupas D4a nesēju japāņu neparasto ilgmūžību. Tajā pašā laikā autori nevarēja atrast pazīmes, ka šāda mitohondriju DNS īpašība kaut kā palīdz tā nesējiem pārnest savus gēnus atlases ietvaros. Mēģinot atrast 700 zīdītāju sugām līdzīgas attiecības starp mazo tiešo kopīgo atkārtojumu skaitu mitohondriju DNS un panākumiem seksuālajā atlasē, viņi arī neatrada šādas attiecības.
Acīmredzot šī īpašība izpaužas tikai tik vecumdienās, ka reprodukcija gandrīz nenotiek (menopauzes dēļ sievietēm tā pilnībā nenotiek, un vīriešiem ir maz ticama viņu seksuālo partneru vecuma un reproduktīvā stāvokļa dēļ). Ja reprodukcijas iespējas no noteiktas DNS pazīmes nepalielinās, tad šādai genoma īpašībai nav pozitīvas izvēles.
Reklāmas video:
Tomēr šī īpašība neliedz tā nēsātājiem iziet dabisko atlasi, tas ir, pavairot vai plaukt jaunībā un vidējā vecumā. "Mīnusu" neesamība šajā mitohondriju DNS īpašībā padara to par pozitīvu īpašību. Zinātnieki atzīmē, ka šādas atlases neitrālas iezīmes atrašana, kas veicina veselīgu un ilgstošu novecošanos, ir svarīga gan nākotnes gerontoloģisko zāļu izstrādei, gan arī, lai labāk izprastu evolūcijas procesus, kas noveda pie novecošanās.