Почему слоны не болеют раком? Новое исследование раскрывает 3 ключевых гена

Слоны очень, очень редко развивается рак. Это делает их очень уникальными, так как рак является распространенной причиной смерти для большинства видов, но только 4,8 процента известных случаев смерти слонов вызваны этой болезнью. Поскольку случайные генетические мутации, которые происходят во время деления клеток, могут привести к раку, кажется нелогичным, что такие большие тела остаются относительно свободными от рака, так как клетки в большом, долгоживущем животном делятся намного больше, чем клетки в маленьком, коротком живое животное. Во вторник ученые озадачены загадкой сообщили в клетка что они поняли, как это делают слоны.

В статье исследователи сообщают, что слоны защищены определенными генами, многие из которых они делят с людьми. Это хорошая новость для ученых, пытающихся понять генетику рака человека.

«Это было именно то, что предсказывала наша гипотеза», - сказал в своем заявлении старший автор и доцент кафедры нейробиологии и анатомии в Университете штата Юта Кристофер Грегг. «Гены, которые реагировали на повреждение ДНК в клетках слонов, были обогащены ускоренными участками слонов вокруг них, и то, что интересно в этих элементах, было сохранено у млекопитающих. Они существуют у людей, что означает, что они могут иметь отношение к формированию реакции повреждения ДНК в клетках человека ».

Исследования в этой области показали, что защита слонов от рака определенно имеет генетическую основу. Предыдущие исследования показали, что у слонов есть 20 копий гена под названием p53 («ген-супрессор опухолей»), который реагирует на облучение, уменьшая повреждение ДНК.У других млекопитающих, включая людей, есть только одна копия этого гена. В новом исследовании ученые определили, что у слонов также есть различные версии генов репарации ДНК, называемые FANCL, VRK2 а также BCL11A, которые они обнаружили после облучения клеток слона и изучения реакции ДНК на повреждение.

В геноме слона все эти гены находятся в области, которая возникла в результате «ускоренной эволюции», то есть той части генома, которая быстро эволюционировала, что привело к развитию многих различных признаков.

Эти выводы не относятся только к слонам. Поскольку млекопитающие, такие как люди, слоны и мыши, имеют общего предка, который жил приблизительно 80 миллионов лет назад, геномы всех млекопитающих, по крайней мере, несколько похожи. Например, хотя каждый из нас на 99,9% генетически похож на другого человека, мы на 96% генетически похожи на шимпанзе и на 85% похожи на мышь. Имея это в виду, мы можем не иметь версию FANCL это помогает слонам противостоять мутациям, учитывая количество клеточных делений, которое требуется для выработки и поддержания их размера, но у других млекопитающих также есть ген. Изучение того, как это изменилось, может помочь нам понять, как мы можем манипулировать нашими собственными геномами, чтобы сделать то же самое в будущем.

Вот почему исследования, подобные нынешним, потенциально могут многому научить нас о человечестве. Исследуя животных, которые разделяют наши гены, но имеют отличительные черты, которых у нас нет, ученые могут определить, какие элементы генома млекопитающих изменились, и, что более важно, как. Ученые пишут, что этот процесс «может иметь отношение к пониманию болезней человека».

Помимо слонов, исследователи также проанализировали геномы шести других животных, чтобы помочь идентифицировать генетические корни их уникальных (и желательных) признаков. Например, у летучих мышей с острыми ушами происходят изменения в некодирующих областях вблизи генов, связанных с ухом Шталь, морфологическое расстройство, которое приводит к тому, что человеческие уши становятся похожими на Вулкан. Между тем, у слепых, голых родинок произошли изменения в генах, которые могли бы пролить свет на развитие человеческой глаукомы.

«То, что мы сделали, - это использовали животных с необычными чертами, чтобы выявить новые элементы в геноме человека, которые мы считаем важными, но которые раньше были скрыты, - говорит Грегг.

«Расшифровывая некоторые некодирующие части генома, эти наборы данных также выявили черты, о которых вы бы не подумали в отношении этих животных, например, у летучих мышей есть обогащенные пути, включающие развитие матки, и белки изменили участки ДНК, связанные с нарушениями пигментации у человека «.