A genetikai változásoknak az életünk hosszához is köze van, legyen szó emberről vagy éppen zsiráfról: de van összefüggés a testméret és az élettartam közt?
Élettartamunk hossza szorosan összefügg azzal a sebességgel, amelyben sejtjeink genetikai mutációkon mennek keresztül. A Nature című folyóiratban megjelent új tanulmány szerint a különböző fajok életük során feltűnően hasonló számú mutációt halmoznak fel, az élettartamot az határozza meg, hogy milyen gyorsan történnek ezek a genetikai változások a szervezetben.
Mi határozza meg az élethosszt?
Az emberek általában túlélnek más emlősöket, például zsiráfokat, oroszlánokat és a háziállatokat, ahogy a biológusok már azt is régóta feltételezik, hogy relatíve hosszú élettartamunkat a sejtjeinkben bekövetkező mutációk sebessége okozza.
Köztudott, hogy az öregedés során a szervezet testének minden sejtjében végbemennek ilyen változások, és bár sokuk ártalmatlan, némelyik zavarhatja a sejtek működését, vagy akár rákot is okozhat.
Bár logikus feltételezni, hogy a halálozás valószínűsége egyre nő, ahogy ezek a mutációk idővel felhalmozódnak, egy ilyen hipotézis nem ad választ a Peto-paradoxon néven ismert ellentmondásra. Ha a halál a szomatikus mutációk felhalmozódásától függ, akkor a nagyobb fajoknak, amelyeknek több sejtjük van, több mutációt is kellene felvenniük, és ezért rövidebb lenne az élettartamuk is.
Mégsem így van?
Ez azonban nem így van, mivel sok nagy testű állat tovább él, mint a kisebb fajok, és meglepően alacsony a rákos megbetegedések aránya is esetükben. Egyes tudósok ezért azt feltételezik, hogy
a nagyobb fajok olyan mechanizmusokat fejleszthettek ki, amelyek csökkentik a szomatikus mutációk előfordulási sebességét, ezáltal meghosszabbítják élettartamukat.
A vizsgálathoz a kutatók 16 különböző fajhoz tartozó 56 egyed bélrendszeréből gyűjtöttek sejteket. Miután elemezték a sejtekben található DNS-t, felfedezték, hogy a mutációk száma, amelyeket az egyes fajok az életük során szereztek, nagyjából azonos volt, annak ellenére, hogy az élettartam és a testtömeg terén hatalmas különbségek mutatkoztak.
Mennyire gyorsan?
Más szóval minden állat hasonló számú mutációval fejezi be az életét, ami azt jelenti, hogy az élettartam attól függ, hogy ezek a genetikai változások milyen ütemben következnek be. A szerzők például felfedezték, hogy az emberi sejtek évente átlagosan 47 helyettesítési mutáción mennek keresztül, ami 83,7 évnyi átlagos élettartamot eredményez.
Az oroszlánok eközben sokkal gyorsabban elérik a határt, évente 160 ilyen mutáció történik a szervezetükben, és átlagosan mindössze 20,6 évig élnek. Az egerek esetében évente 796 mutáció történik, így nekik mindössze 3,7 évük marad.
„Meglepő volt, hogy a genetikai változások hasonló mintázatát találtuk olyan különböző állatokban, mint az egér és a tigris” – magyarázta a tanulmány szerzője, dr. Alex Cagan egy nyilatkozatban. „A tanulmány legizgalmasabb aspektusa azonban annak megállapítása, hogy az élettartam fordítottan arányos a szomatikus mutációs rátával. Ez azt sugallja, hogy a szomatikus mutációk szerepet játszhatnak az öregedésben.”
Megoldatlan paradoxon
Érdekes módon azonban a kutatóknak nem sikerült megoldaniuk a Peto-paradoxont, mivel nem figyeltek meg összefüggést a testtömeg és a szomatikus mutációk felhalmozódásának sebessége között.
Ezt jól illusztrálja, hogy a meztelen vakondpatkányoknál azt állapították meg, hogy évente mintegy 93 mutáció történik a szervezetükben, és 25 évig élnek, míg a zsiráfok – amelyek súlya mintegy 23 ezerszer nagyobb, mint a meztelen vakondpatkányoké – évente 99 mutáción mennek keresztül, és átlagosan 24 évig élnek.
„A vizsgált fajok változatos élettörténete ellenére – beleértve az élettartam mintegy 30-szoros és a testtömeg mintegy 40 ezerszeres eltérését –
az élettartam végén az egy sejtre jutó becsült mutációs terhelés csak mintegy háromszorosan változott az egyes fajok között”
– írják a szerzők.
Az azonban továbbra is rejtély, hogy a nagyobb állatok milyen mechanizmusok segítségével nyomják el a mutációs rátát az élettartamuk meghosszabbítása érdekében. Vajon fény derül erre valaha?
