Как доказывает медуза Turritopsis dohrnii, размером в несколько миллиметров, бессмертие — это не просто плод воображения. Эта книдария водится в Средиземном море вокруг Балеарских островов у побережья Испании. Она прославилась удивительным трюком — циклическим бессмертием.
Медузы — это два существа в одном. Они живут как полипы, которые прочно прикрепляются к морскому дну и размножаются бесполым путем. При этом полипы могут переходить и в стадию медузы. Их части отщипываются и превращаются в медуз, свободно плавающих и размножающихся половым путем. После этого развиваются личинки и становятся сидячими полипами.
После спаривания медузы обычно умирают, но не T. dohrnii! Клетки ее зонтика, пульсирующей внешней кожи, трансформируются в полипы, являющиеся точными генетическими копиями самой медузы. Одно и то же животное может проходить жизненный цикл медузы любое количество раз и является биологически бессмертным.
Ученые Университета Овьедо, возглавляемые Марией Паскуаль-Торнер, искали генетические причины бессмертия T. dohrnii. Как сообщила команда в PNAS, у медузы в два раза больше генов, связанных с репарацией ДНК, чем у ее близкого, но смертного родственника Turritopsis rubra.
Генетический анализ показывает, что эти избыточные гены кодируют белки, которые защищают животных от окислительного стресса и предотвращают износ теломер, концов хромосом, являющихся при делении клеток транспортной формой ДНК. Но в соответствии с процессом старения эти защитные колпачки с каждым делением уменьшаются.
Команда Паскуаль-Торнер изучила гены, особенно активные при обратном превращении в полип. Как оказалось, в этой фазе медузы отключают гены, которые в противном случае контролируют рост и развитие, но включают участки ДНК, позволяющие клеткам снова стать плюрипотентными, чтобы позже развиться в новую медузу.
Это позволяют медузам жить бесконечно, колеблясь между двумя своими формами. Хотя на первый взгляд у нас мало общего с прозрачными медузами, большую часть своей генетической информации люди делят с животным миром. Поэтому исследователи надеются, что их открытия помогут разобраться в процессе старения человека, вдохновив теи самым регенеративную медицину.
Кстати, T. dohrnii не единственная бессмертная книдария. Некоторые пресноводные полипы рода Hydra постоянно вырабатывают стволовые клетки, что позволяет им не стареть и даже регенерировать при делении. Однако, в отличие от медузы T. dohrnii, это линейное бессмертие, так как они живут без изменений.
