Ruští biologové společně se zahraničními kolegy studovali mitochondriální genomy japonských stoletců a zjistili, jaké jejich vlastnosti ovlivňují dlouhou životnost nosičů. Vědci dospěli k závěru, že biologicky není délka života pevně stanovena a mění se výrazně v závislosti na sadě genů konkrétního organismu.
Vědci dlouho věřili, že všechny mnohobuněčné organismy podléhají stárnutí a smrti. Ve 20. století se ukázalo, že situace není tak jednoduchá: řada druhů vykazuje tzv. Zanedbatelné stárnutí. Některé druhy, jako například plazivý druh Turritopsis nutricula, jsou potenciálně biologicky nesmrtelné. Samozřejmě je třeba tuto práci brát obezřetně, protože proto, abychom byli přesvědčeni o „nesmrtelnosti“organismu, je třeba takové stvoření pozorovat na nekonečný počet let, které věda nemůže dělat. Nyní můžeme jen říci, že vědci nezaznamenali úmrtí ze stáří u zástupců tohoto druhu.
Poté, co vědci objevili zanedbatelné stárnutí u nahých krtek, bylo zřejmé, že situace stárnutí může být pro savce také dvojznačná. To potenciálně naznačuje, že pro určité kombinace genů se životnost člověka může lišit od standardu. Existují hypotézy, že smrt a stárnutí mnohobuněčných organismů nejsou jejich původními rysy. Bylo to, jako by to vše v průběhu evoluce získalo vícebuněčné organismy, protože smrt starších jedinců umožnila rychlejší změnu druhu v rychle se měnícím prostředí.
Autoři nové práce se obrátili k údajům o Japoncích, kteří jsou známí svými dlouho játrami. Studovali nosiče mitochondriální haploskupiny D4a, které jsou neobvykle četné mezi těmi Japonci, kteří jsou starší 105 let. Mitochondriální genom je zděděn pouze v ženské linii a zejména D4a je distribuován hlavně v Japonsku, Thajsku a Laosu.
Vědci se zaměřili na to, jak mitochondriální genom nosičů této haploskupiny ovlivňuje hromadění mutací v somatických (non-sex) buňkách. Hromadění takových mutací po buněčném dělení je jedním z hlavních faktorů stárnutí. Četnost takových mutací je vyšší, čím přímější repetice jednotlivých segmentů jsou v DNA, proto vědci považují takové repetice za alely (alela se nazývá různé formy stejného genu), potenciálně škodlivé ve stáří.
Vědci hledali takové alely v mitochondriálním genomu nosičů haploskupiny D4a. Vědci zjistili, že společné dopředné opakování těchto alel - nejdelší opakování v mitochondriálním genomu - jsou tečkovaná „zlomy“. Jsou to mutace ve formě genů, jejichž vzhled se mění náhodnými procesy. Tyto geny se neopakují z jedné společné přímé repetice do druhé.
Z toho vědci dospěli k závěru, že takové zlomy v DNA alespoň částečně vysvětlují mimořádnou dlouhověkost mezi japonskými nosiči haploskupiny D4a. Současně autoři nemohli najít žádné známky toho, že takový rys mitochondriální DNA nějakým způsobem pomáhá svým nosičům přenášet jejich geny v rámci selekce. Když se pokusili najít u 700 savčích druhů podobný vztah mezi nízkým počtem přímých sdílených opakování v mitochondriální DNA a úspěchem v sexuální selekci, nenašli žádný takový vztah.
Tato funkce se zjevně projevuje až v takovém stáří, že reprodukce téměř neprobíhá (u žen nejde úplně kvůli menopauze a je nepravděpodobná pro muže kvůli věku a reprodukčnímu statusu jejich sexuálních partnerů). Pokud se šance na reprodukci z konkrétního prvku DNA nezvýší, pak takový rys genomu nezažije žádný pozitivní výběr.
Propagační video:
Tato vlastnost však nezabrání nositelům procházet přirozeným výběrem, tj. Rozmnožováním nebo prosperováním v mladém a středním věku. Absence „mínusů“v této vlastnosti mitochondriální DNA z ní dělá pozitivní rys. Vědci poznamenávají, že nalezení takové selekce neutrální pro výběr, která podporuje zdravé a dlouhodobé stárnutí, je důležitá jak pro vývoj budoucích gerontologických drog, tak pro lepší pochopení evolučních procesů, které vedly ke stárnutí.