St. Helena szigetén élő Jonathan a szárazföldi teknősök között a legöregebb, 194 éves kora ellenére is példát mutat a hosszú élet titkainak kutatásában. A kutatók egy sor egyedi genetikai és epigenetikai jelzőt azonosítottak, amelyek hozzájárulhatnak ennek a rendkívüli élettartamnak a megértéséhez. A vizsgálat középpontjában Jonathan génjei és a DNS fölötti epigenetikai címkék álltak, amelyek szabályozzák, hogy mely gének aktiválódnak és mennyire. A megállapítás szerint Jonathan olyan génekhez kapcsolódóan mutat epigenetikus előnyöket, amelyek a mitokondriális működés működését befolyásolhatják, ez pedig a hosszú élet felé vezető út egyik lehetséges kulcsa lehet.
Jonathan hosszú életének titkainak megfejtése
Körülbelül egy évtizeddel ezelőtt Joe Hollins, a Jonathan gondozásáért felelős állatorvos gyűjtött mintákat, de a sziget hatóságai megtiltották a vérvételt a fertőzés kockázata miatt. Az akkori megoldás arcfalról vett mintát jelentett, amelyet később a laborban próbáltak analizálni.
A minta vizsgálata során kiderült, hogy a DNS a teknős saját sejtjeiből származott helyett a szájüregben élő baktériumokból származott, ami megnehezítette az eredeti genetikai anyag értelmezését. A kutatók ezért módosították a megközelítést, és megkérték Hollinszt, hogy segítsen egy újabb mintát szerezni.
A laboratóriumi munka végül újrafutott mintákat hozott, és Clark valamint csapata a nyálból származó példát tekinték valódi Jonathan-dns-nek. A kutatók a Tank nevű, 36 éves Aldabra-típusú teknősből származó referenciagenommal egészítették ki a hiányzó részeket, és összevetették Jonathan genetikai anyagát a Lonesome George dns-ével, akit 2012-ben halottnak nyilvánítottak.
Génváltozatok és öregedési útvonalak
A vizsgálat során a csapat 287 egyedi génváltozat nyomára talált, amelyeket korábban az öregedési útvonalakhoz kötnek. Ezek a változatok olyan génekhez kapcsolódnak, amelyek bevonódnak a sejtek javításába és a DNS védelmébe.
Különösen olyan gének kerültek elő, amelyek a DNS-javítás és a telomerek funkciója szerepléséhez kapcsolódnak. A telomerek a kromoszómák végén található védőkapocsként funkcionálnak, és az életkor előrehaladtával gyakran rövidülnek.
A kutatók abban is egyetértettek, hogy ezek a genetikai változatok összefügghetnek Jonathan hosszú életével, de egyértelmű ok-okozati kapcsolatot nem sikerült igazolni. A további vizsgálatok szükségességét hangsúlyozták, hiszen csak így lehetne meghatározni, hogy ezek a változatok mindenkire kiterjedő hatással bírnak-e a hosszú élet elérésében.
Epigenetikai mintázatok és időskori változások
A metilációs mintázatok az idősebb teknősöknél gyakran zavaróbbak, és az idő múlásával random változások halmozódnak fel, amit a tudomány metilációs entrópiának nevez. Ezzel a fogalommal a DNS egyes részeinek címkézése és a molekuláris biológia közvetlen összefüggéseit írják le, amelyek az életkor előrehaladtával befolyásolják a gének működését.
Jonathan esetében a mitokondriális működéshez kapcsolódó gének körül a metilációs mintázatok rendezettebbek voltak, ami arra utalhat, hogy ezek a gének kifejeződése időben stabil marad. A kutatók ezt úgy értelmezték, hogy a rendezettebb mintázat hozzájárulhat az energia termelés és a sejtjavítás folyamataihoz.
Ezzel szemben a többi géncsoportban a mintázatok rendezetlensége kifejezettebb lehet, amit a entrópiának nevezett jelenség kísérhet. A kutatók szerint a ilyen állapotok elkerülése vagy minimalizálása hozzájárulhat a hosszabb élettartamhoz, különösen a mitokondriális funkciókban, amelyek az energiaellátást és a sejtmegújulást irányítják.
A tanulmány korlátai és a jövőbeli kutatások
A kutatók ugyan nem tudták közvetlenül igazolni, hogy a megfigyelt mintázatok okozzák Jonathan hosszú életét, de hangsúlyozták, hogy további kísérletek szükségesek a kauzális összefüggések tisztázásához. A következő lépés egy részletesebb vizsgálat lenne, amely magában foglalná a DNS és az epigenetikai profil minél szélesebb körű feltárását különböző szövetekben.
Vincent Lynch, a Buffaloi Egyetem biológiaprofesszora szerint Jonathan teljes genetikai profilja csak a teknős halála után tárható fel, amikor több szövet anyagából lehet DNS-t gyűjteni. Ez a megközelítés lehetővé tenné, hogy egy átfogóbb képet kapjanak a genomról és annak életkorhoz kapcsolódó dinamikájáról.
Emellett a kutatók megjegyzik, hogy ezek a mitokondriális gének lehet, hogy nem ugyanúgy működnek minden Aldabra-típusú teknősnél, és Jonathan talán kivételes egyéniség. Így a jelenlegi megállapítások önmagukban is értékesek, de általános következtetéseket csak tovább folyó kutatásokkal lehet levonni.
© St. Helene Government, Communication Hub
Forrás: LiveScience.com
