Киты научились «ремонтировать» свой геном, предупреждая возникновение рака
Секрет устойчивости к раку долгоживущих гигантов — гренландских китов (Balaena mysticetus) узнали биологи из Рочестерского университета в США, 22 мая сообщает научно-популярный портал Naked Science.
Проведя ряд экспериментов, ученые пришли к выводу, что возникновению рака у китов противостоит способность их организма эффективно исправлять повреждения генома.
Результаты проведенных исследований ученые из Рочестера представили в статье «Репарация ДНК и противораковые механизмы у самого долгоживущего млекопитающего: гренландского кита», опубликованной в онлайн-библиотеке bioRxiv.
Перерождение здоровой клетки в опухолевую может произойти при повреждениях в геноме. Сами такие повреждения случаются достаточно часто из-за воздействия различных химических веществ, радиации, а также ошибок при удвоении хромосом и других процессов в организме.
Однако в организмах всех живых существ есть специальный механизм, называемый репарацией ДНК, который непрерывно устраняет эти повреждения, снижая риск злокачественного перерождения клеток.
При этом чем из большего количества клеток состоит организм и чем дольше он живет, тем выше, казалось бы, должен быть риск такого перерождения. Тем не менее у некоторых крупных животных выявлена удивительно низкая частота заболеваний раком, которую назвали парадоксом Пето. Он гласит: риск развития рака не зависит от числа клеток у животного.
Наиболее ярко парадокс Пето проявился у гренландского кита, второго по величине животного на Земле, отдельные особи которого доживают до 200 лет, что больше продолжительности жизни всех других млекопитающих. Гренландские киты могут набирать вес в 80 тонн и более, но при этом редко страдают от рака.
Исследователей из Рочестерского университета заинтересовала работа механизмов репарации гренландских китов. Они провели ряд экспериментов на выращенных культурах клеток кожи людей, коров, мышей и гренландских китов, в которые предварительно вносили ген флуоресцентного белка, связав его с работой генов одной из систем репарации, ответственной за исправление двойных разрывов в цепочке ДНК.
После этого на клетки воздействовали вызывающими повреждения химическими мутагенами, а свечение клеток помогало им следить за восстановлением этих нарушений.
Оказалось, что в клетках китов репарация происходила вдвое активнее, чем у других животных и человека, а также и более точно. Если при восстановлении разрывов в ДНК людей, мышей и коров терялось несколько звеньев в цепочке нуклеиновой кислоты, то у китов таких потерь часто совсем не было.
Исследование показало, что в клетках китов белок CIRBP, непосредственно вовлеченный в репарацию ДНК, производится в намного большем количестве, чем у всех остальных в эксперименте.
Когда ученые перенесли ген этого белка в клетки других животных, то после такой манипуляции эти клетки также начинали намного лучше восстанавливать повреждения ДНК.
На основе полученных результатов исследователи делают вывод, что от рака гренландских китов защищает белок CIRBP, обеспечивая более эффективную репарацию ДНК и предохраняя тем самым от опасных мутаций.
