Секрет долгожительства обезьян-капуцинов нашли в фекалиях

Международная группа ученых впервые секвенировала геном обезьяны-капуцина. Исследователи нашли новые генетические подсказки относительно развития долгожительства и крупного головного мозга.

Результаты опубликованы в издании PNAS. Исследование провели ученые из университета Калгари (Канада) и Ливерпульского университета (Великобритания).

— У капуцинов самый крупный относительный размер головного мозга среди всех обезьян, а живут они до 50 лет, несмотря на миниатюрный размер.

И до сих пор генетическая основа этих феноменов оставалась неизвестной, пояснил профессор Жоао Педро Де Магалхес, который изучает процессы старения в Ливерпульском университете.

Для исследования эволюции этих признаков ученые разработали и аннотировали эталонный геном для белолицых обезьян-капуцинов (Cebus imitator), которые до 2012 года считались подвидом обыкновенного капуцина, но выяснилось, что эти виды разделились более 2 млн лет тому назад.

С помощью сравнительного геномного подхода, охватывающего широкое разнообразие видов млекопитающих, и сследователи нашли гены, связанные с долголетием и развитием мозга.

— Мы выявили сигнатуры положительной селекции генов, лежащих в основе обоих признаков, что помогает нам лучше понять, как развились эти черты.

Также мы обнаружили доказательства генетической адаптации к засухе и сезонным условиям, изучив популяции капуцинов из влажного тропического и сухого лесов, заявила старший автор Амнда Мелин, исследующая поведение и генетику обезьян-капуцинов в течение 20 лет.

Так ученые определили гены, связанные с реакцией ДНК на повреждение, метаболизмом, клеточным циклом и инсулиновой сигнальной системой. Считается, что повреждение ДНК — это основной фактор старений, и предыдущие исследования профессора Де Магалхеса и других показали, что гены, отвечающие в том числе за реакцию на повреждение ДНК, демонстрируют у млекопитающих селекционные паттерны, характерные для долгоживущих особей.

— Поскольку гены, связанные со старением, часто играют несколько ролей, нельзя быть уверенным, что селекция в этих генах связана со старением или с другими признаками, такими как скорость роста и различные периоды развития, которые, в свою очередь, коррелируют с долголетием, сообщил профессор Де Магалхес.

Приходится с осторожностью относиться к биологической значимости находок, и все же следует предположить, что изменения в конкретных, связанных со старением генах, могут способствовать долголетию капуцинов. Точно кк у других живых видов.

Новые результаты стали возможными благодаря новой методике более эффективного выделения ДНК из фекалий приматов.

Методика FecalFACS построена на основе существующего метода, разработанного для разделения типов клеток в телесных жидкостях. Например, для разделения разных типов клеток в крови для исследования рака.

— Это большой прорыв, потому что прежний способ извлечения ДНК из фекалий приводил к тому, что около 95-99% ДНК принадлежало кишечным микробам и пище. На секвенирование потратили много денег.

Биологи требовали более чистых образцов, таких как слюна, кровь или фрагменты ткани, но их очень сложно найти, особенно когда изучаешь исчезающий вид, пояснил ведущий автор Жозеф Оркин из университета Калгари.

FecalFACS обеспечивает способ последовательной передачи чистых геномов от млекопитающих, находящихся в естественной среде, с использованием легкодоступных и неинвазивных образцов, что в итоге может способствовать усилиям по сохранению видов.

15.02.2021