Геном черепахи Джонатана раскрыл секреты долголетия

В апреле текущего года ряд СМИ распространил ложную информацию о смерти Джонатана — гигантской сейшельской черепахи, возраст которой оценивается примерно в 194 года. Сообщения о кончине животного оказались результатом мошеннической схемы: злоумышленник, выдававший себя за личного ветеринара рептилии, использовал вирусный пост о фиктивной гибели для сбора криптовалютных пожертвований. Инцидент продемонстрировал высокий уровень общественного интереса к судьбе самого старого известного наземного животного.

Джонатан обитает на острове Святой Елены в Атлантическом океане с конца XIX века. Он относится к подвиду Aldabrachelys gigantea hololissa (гигантская сейшельская черепаха), являющемуся разновидностью альдабрской гигантской черепахи. В то время как типичная продолжительность жизни представителей этого вида составляет от 100 до 150 лет, точный возраст Джонатана установить сложно, так как эти животные часто переживают своих исследователей. Несмотря на существование организмов с потенциально большей продолжительностью жизни, таких как полярная акула, Джонатан остается старейшим наземным животным в научной летописи.

Методы генетического анализа

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, стало первым случаем детального описания генетического профиля Джонатана. Поскольку черепашка является охраняемым видом, забор крови был невозможен; ученые использовали метод простого мазка со щеки для секвенирования полного набора генов. Кроме того, специалисты проанализировали его эпигеном — совокупность химических соединений, регулирующих активность генов путем их включения или выключения.

Работа проводилась под руководством сотрудников некоммерческой организации Kallel, специализирующейся на исследованиях долголетия. Старший автор исследования Стивен Кларк, нейроонколог и основатель Kallel, отметил, что ранее два других представителя альдабрских черепах были секвенированы в 2022 году. Однако эта информация стала доступна ученым только после начала работы над Джонатаном, поэтому команда дополнительно провела анализ ДНК более молодой особи по имени Tank.

Сравнительный эпигенетический профиль

Ключевым аспектом нового исследования стало сравнение эпигенома Джонатана с данными 5-летней альдабрской черепахи. Ученые изучили изменения метилирования ДНК за период в 189 лет (разница между возрастом 194 и 5 лет). Метилирование представляет собой процесс добавления метильной группы к молекуле ДНК, который обычно подавляет активность гена; unmethylated участки остаются активными. Ранее никто не сравнивал эпигеномы животных с таким значительным разрывом в хронологическом возрасте.

Главным открытием стало сохранение «молодости» митохондрий у пожилой рептилии. При сопоставлении профилей метилирования ДНК пяти других образцов, возраст которых варьировался от 5 до 91 года, выяснилось, что в некоторых митохондриальных генах эпигеном Джонатана соответствует показателям 5-летнего животного. Для сравнения, профиль 91-летней особи демонстрировал признаки глубокого биологического старения.

Перспективы применения данных

По словам Стивена Кларка, понимание генетических механизмов долголетия у видов вроде Джонатана может помочь в разработке стратегий продления человеческой жизни. Следующим шагом для команды Kallel является поиск лекарственных препаратов, способных воздействовать на эпигеном (в частности, на процессы метилирования) с целью поддержания функциональности митохондрий. Исследования ограничены уровнем филантропической поддержки, получаемой организацией.

Несмотря на слепоту, Джонатан сохраняет нормальный слух и находится в стабильном состоянии. Ученые планируют продолжать мониторинг его физиологических показателей, а также расширить спектр анализов на другие долгоживущие виды. Прогнозируется, что при условии защиты от инфекций и естественных угроз животное сможет жить значительно дольше текущих рекордов.