Как бессмертные медузы повернули время вспять

Достижение бессмертия — это то, что двигало людьми на протяжении большей части их истории. О поисках эликсиров жизни сложено немало своеобразных легенд и небылиц. Средневековые алхимики неустанно работали, чтобы найти формулу философского камня, дающего омолаживающие свойства. Еще одна известная история — путешествия Хуана Понсе де Леона, который, покоряя Новый Свет, искал таинственный источник молодости.

Но до сих пор никому не удалось найти ключи к вечной жизни. Есть, правда, одно исключение — существо размером не более четырех миллиметров Turritopsis dohrnii, также известное как «бессмертная медуза».

В отличие от подавляющего большинства живых организмов, Turritopsis dohrnii способен к омоложению и биологическому бессмертию. Это бросает вызов нашему восприятию старения, но как это происходит?

Начать лучше с понимания общего жизненного цикла «смертной медузы». Размножается половым путем: сперма самца оплодотворяет яйцеклетку самки и образуется зигота. Зигота растет как личинка и дрейфует, пока не прикрепится к морскому дну. Поселившись, он вырастает в полип и, когда готов, размножается бесполым путем. Для этого он выпускает из собственного тела крошечных медуз, которые затем вырастают до взрослой стадии и размножаются, прежде чем умереть.

Бессмертная медуза Turritopsis dohrnii также следует этому циклу, но после размножения не всегда умирает: она может выбрать альтернативный путь и обратить свой жизненный цикл вспять. По пути тело медузы сжимается, образуя что-то вроде сферы, называемой «цисто». Он дрейфует, пока не прилипнет ко дну, а затем порождает новый полип, который, в свою очередь, дает начало новым медузам, снова входя в цикл.

Этот процесс может происходить бесконечно и позволяет медузам избежать гибели.

Ключи к бессмертию Turritopsis dohrnii записаны в его ДНК, но найти их было непростой задачей.

Исследовательская группа под руководством Карлоса Лопеса Отина из Университета Овьедо внесла свой вклад в расшифровку генома этой бессмертной медузы. Результаты были опубликованы в журнале PNAS. Это было сделано путем чтения буква за буквой и выписывания ген за геном всей его ДНК, как если бы это была огромная инструкция.

Эта огромная книга содержит всю информацию, необходимую клеткам для выполнения своих жизненных функций. В результате было определено несколько геномных ключей, которые помогают понять необычайную продолжительность жизни бессмертных медуз.

Используя различные инструменты биоинформатики и сравнительную геномику, было обнаружено, что Turritopsis dohrnii обладает рядом генетических вариаций, которые способствуют его биологической пластичности и долголетию.

Обнаруженные гены связаны с различными ключами к старению, такими как репарация и репликация ДНК, обновление популяции стволовых клеток, межклеточная связь и уменьшение окислительной клеточной среды, которая повреждает клетки, а также поддержание теломер.