Rybie geny długowieczności

Ryby stanowią najliczniejszą i najbardziej zróżnicowaną grupę współcześnie żyjących kręgowców. Także pod względem długości życia - najkrócej żyjącym kręgowcem jest koralowa rybka Eviota sigillata (kilka tygodni), podczas gdy rekiny grenlandzkie mogą przetrwać ponad 500 lat. Nic dziwnego, że zajmujący się genetyką starzenia zespół biologów pod kierownictwem Petera Sudmanta z University of California zajął się właśnie rybami, a konkretnie żyjącymi w wodach przybrzeżnych od Kalifornii po Japonię skorpenokształtnymi.

Niektóre z 120 blisko spokrewnionych gatunków z rodzaju Sebastes żyją zaledwie 10 lat, inne - takie jak karmazyn ostrooki (Sebastes aleutianus) - nawet ponad 200. Ta różnorodność długości życia czyni z Sebastes znakomity materiał do analizy roli genów.

Sudmant i jego współpracownicy przeanalizowali genomy 88 gatunków Sebastes i zidentyfikowali 137 genów, które zwiększały długość życia gatunków takich jak karmazyn ostrooki.

Długowieczności ryb to częściowo zasługa ich wielkości oraz warunków, w jakich żyją. Większe organizmy często mają wolniejszy metabolizm i są mniej podatne na atak drapieżników, zaś chłodniejsze środowisko może spowolnić metabolizm - jak w przypadku żyjących w lodowatych wodach rekinów grenlandzkich.

Jak potwierdziły badania, niektóre Sebastes stosują obie strategie, powoli rosnąc w chłodnych wodach w pobliżu dna morskiego.

Porównując genomy gatunków krótko żyjących z długo żyjącymi, naukowcy byli również w stanie zidentyfikować określone geny, które zwiększają długowieczność. Dłużej żyjące ryby miały na przykład więcej genów związanych z naprawą uszkodzonego DNA, co prawdopodobnie czyniło je mniej podatnymi na niektóre nowotwory niż ich krócej żyjący krewniacy. Ponadto dłużej żyjące gatunki mają wiele genów regulujących działanie insuliny, co powiązano z długowiecznością u innych zwierząt. Inna grupa genów, znana jako butyrofiliny, reguluje układ odpornościowy tych ryb. Jak zauważa Sudmant, podobne geny zostały powiązane z tłumieniem stanu zapalnego u starzejących się ludzi.

„Nie zamierzamy stworzyć hybrydowych ludzi - ryb i żyć wiecznie” – zastrzega Sudmant. Jednak wyniki badań „pozwalają nam potencjalnie zastanowić się, jakie ścieżki i geny powinny być kluczowymi celami w naszych badaniach nad ludźmi i opracowywanymi przez nas lekami”.

Jak wyjaśniają specjaliści, długowieczność jest dla niektórych gatunków ryb o tyle istotna, że potrzebują one dziesięcioleci, aby osiągnąć dojrzałość reprodukcyjną, a niewiele ich larw osiąga dorosłość. Dlatego samice muszą wytwarzać ogromne ilości larw rocznie. Starsze samice produkują nieproporcjonalnie więcej larw niż ich młodsze odpowiedniczki.

Wiele ryb skorpenokształtnych jest poławianych komercyjnie i rekreacyjnie na zachodnim wybrzeżu, co grozi wyginięciem niektórych gatunków. Przełowienie i zmiany środowiskowe okazują się bardziej katastrofalne dla długo żyjących gatunków, ponieważ zazwyczaj wykazują one mniejszą różnorodność genetyczną niż ich krótko żyjący pobratymcy. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ zan/