Čeští vědci z Expedice Neuron jsou na stopě dlouhověkosti
Expedici Neuron se podařilo získat vzorky svalů, jater a chordy, z nichž pak vědci kromě DNA izolovali také molekuly RNA. Po izolaci nukleových kyselin a jejich úspěšné sekvenaci objevili ve žraločí RNA možnou stopu dlouhověkosti, přesněji procesy, které jsou typické pro nádorové buňky – žralok je pravděpodobně dokázal evolučně usměrnit a využít pro svou extrémně dlouhou dobu žití. Objev může mít zásadní souvislost s extrémní délkou žraločího života a odolností vůči nemocem souvisejícím s věkem.
„Pro představu, jak velké množství dat jsme získali: celkem bylo sekvenováno více než 63 miliónů bází ve více než 150 tisících transkriptech RNA. Celá řada těchto transkriptů má své homology (tedy molekuly s podobnou sekvencí a funkcí) i v lidském genomu. Co nás ale velmi překvapilo, bylo nečekaně velké množství transpozičního elementu, který byl přítomen v aktivním transkriptomu jak svalové, tak jaterní tkáně! Tento výsledek je velmi unikátní,“ vysvětluje vedoucí Expedice Neuron, biolog Václav Brázda z Biofyzikálního ústavu AV ČR.
Vzorky byly v dostatečné kvalitě, a tak vědci následně získali velmi cenné informace o aktivní části genomu grónského žraloka.
Evoluční usměrnění nádorových buněk klíčem k extrémní dlouhověkosti?
„Ve zkratce jsme přišli na to, že dlouhověký žralok malohlavý ve zvýšené míře produkuje reverzní transkriptázu kódovanou genem LINE-1. Reverzní transkriptáza je enzym aktivní např. v nádorových buňkách, kde částečně zodpovídá za jejich nesmrtelnost. Podle nás je možné, že si žralok malohlavý jistým způsobem adoptoval některé rysy molekulárních procesů, které jsou typické pro nádorové buňky, a zároveň je dokázal evolučně usměrnit a využít pro dosažení extrémní dlouhověkosti,” naznačuje za ostravský tým Martin Bartas z Katedry biologie a ekologie Přírodovědecké fakultě Ostravské univerzity.
Jak je ale vůbec možné, že se žralok malohlavý může dožít úctyhodných 400 let? „O biologii tohoto unikátního zvířete se ví velmi málo, takže se ani neví, jestli samice žraloků mají také průměrnou délku dožití delší oproti samcům podobně jako u člověka. Systematický výzkum se na Islandu věnuje z velkých mořských organismů pouze velrybám, ale bohužel pro žraloka, ten je i v místě jejich výskytu na okraji zájmu,“ vysvětluje Václav Brázda a doplňuje: „Určitě hraje důležitou úlohu jeho pomalý metabolismus, život v chladné vodě, ale na druhou stranu ve stejném prostředí žije i spousta krátkověkých organismů, a dokonce další tři druhy žraloků, jejichž délka života není nijak výjimečná. Optimální by bylo, kdybychom mohli získat vzorky všech čtyř druhů a zjistit rozdíly mezi jejich genetickou informací.“
Expedice Neuron zviditelnila téma a přinesla originální výsledky
Variabilita genomu žraloků, kterých je asi 400 druhů, je totiž mnohem větší než například variabilita genomu savců. „I když se nám zdají na první pohled podobní, tak z genetického hlediska mohou být díky mnohem delší evoluční historii různorodější, než se zdá,“ připomíná Václav Brázda.
Díky podpoře Nadace Neuron se vědcům podařilo navázat kontakty a vztahy s pracovišti na Islandu, se kterými budou i nadále spolupracovat.
„Myslím, že před naší expedicí asi jen málokdo vůbec věděl, že žralok grónský je takovým přeborníkem a expertem v dlouhověkosti. Díky podpoře Nadace Neuron se nejen podařilo zpropagovat tuto přírodní oblast, ale získali jsme také naprosto originální výsledky, ze kterých bude jistě vycházet další výzkum tohoto originálního, ale doposud jen málo prozkoumaného zvířete,“ uzavírá Václav Brázda další kapitolu expedice.