Разница в продолжительности жизни собак давно привлекала внимание ученых: представители крупных пород обычно живут меньше, чем их более мелкие сородичи. Они быстрее растут, чаще сталкиваются с возрастными заболеваниями и раньше достигают старости.
Причины этой закономерности до сих пор не были полностью понятны. Новое исследование, опубликованное в журнале Science, помогло выявить возможный молекулярный механизм, который объясняет различия в скорости старения собак.
Как ученые изучали старение собак
Для работы ученые проанализировали данные 894 собак, участвовавших в проекте Dog Aging Project. Исследователи изучали особенности метилирования ДНК – эпигенетического процесса, который влияет на активность генов, не изменяя саму последовательность ДНК. Этот механизм уже используют как один из биологических маркеров возраста и изменений, связанных со старением, пишет ScienceAlert.
Во время анализа команда обнаружила, что с возрастом уровень метилирования снижается, в частности в участках генома, связанных с транспозонами. Это подвижные элементы ДНК, которые могут перемещаться внутри генома или создавать собственные копии. Особое внимание ученые уделили LINE1 – разновидности таких элементов, активность которых в нормальных условиях сдерживается благодаря метилированию. Если этот контроль ослабевает, LINE1 могут способствовать повреждению генетического материала.
Почему большие собаки стареют быстрее
По результатам исследования, более 40% участков генома, связанных с LINE1, теряли метилирование по мере взросления животных. При этом скорость таких изменений различалась у отдельных собак. Наиболее заметную закономерность ученые увидели при сравнении животных разного размера: у крупных собак потеря метилирования LINE1 происходила примерно на 35% быстрее в год, чем у представителей мелких пород.
Исследователи предполагают, что именно ослабление эпигенетического контроля над подвижными элементами ДНК может быть одним из факторов ускоренного старения крупных собак. Кроме того, ученые обнаружили различия, связанные с полом животных: часть возрастных изменений была сосредоточена в X-хромосоме. Также у собак, чей эпигенетический возраст оказался выше ожидаемого, был повышен риск смертности.
Поможет ли открытие продлить жизнь собак и людей
Авторы работы подчеркивают, что выявленные закономерности требуют дальнейшего изучения. Однако результаты уже указывают на связь между метилированием ДНК, активностью транспозонов и продолжительностью жизни собак. Ученые надеются, что лучшее понимание этих процессов поможет разработать подходы к замедлению возрастных изменений и поддержанию здоровья животных.
Открытие может иметь значение и для медицины человека. Собаки живут рядом с людьми, часто имеют схожие условия окружающей среды и получают ветеринарную помощь, поэтому их считают перспективной моделью для исследования старения млекопитающих. Если роль транспозонов в возрастных процессах подтвердят дальнейшие работы, воздействие на эти элементы или механизмы, контролирующие их активность, потенциально может стать одним из направлений будущих исследований методов лечения для продления здоровой жизни людей.
