Люди живут намного дольше шимпанзе не только из-за медицины

40-летняя самка шимпанзе по имени Санди в национальном парке Гомбе, Танзания. © Fiona Rogers

Мы живем дольше других обезьян не только из-за медицины, но еще и потому что имеем более медленные эпигенетические «часы». Наши клетки выглядят моложе, чем клетки шимпанзе из-за химических изменений в нашем геноме, которые произошли, когда мы отошли от общего предка 8 миллионов лет назад.

Революционные достижения в медицине и улучшении питания резко увеличили продолжительность жизни среднего человека за последние два столетия. Но это не значит, что некоторые не могли прожить долгую жизнь даже до появления современной медицины. Люди могли доживать до 70, 80 и даже до 100 лет еще в Древнем Риме.

Продолжительность жизни людей среди приматов несколько исключительна. Шимпанзе, наши ближайшие живые родственники, редко доживают до 50 лет, несмотря на то, что у них более 99% нашей ДНК. В новом исследовании ученые думают, что они раскрыли наш секрет: химические изменения в нашем геноме, которые произошли около 7-8 миллионов лет назад, когда наши предки отделились от линии шимпанзе.

Более медленные часы

В геноме человека десятки тысяч генов, но это не значит, что все они активны. Например, из-за метилирования ДНК по определенным участкам генетической последовательности гены блокируются, ставятся в положение «выключено». Эти модификации, известные как эпигенетические изменения («epi» по-гречески означает «выше»), не изменяют саму последовательность ДНК, а, скорее, просто регулируют активность генов.

Метилирование ДНК включает присоединение небольших молекул, называемых метильными группами, каждая из которых состоит из одного атома углерода и трех атомов водорода, к сегментам ДНК. Когда ДНК приобретает или теряет метильную метку, такие события отсчитывают время. Фактически, изменения настолько постоянны, что метилирование можно использовать как «часы старения». Раньше ученые могли оценить хронологический возраст человека на основе активности его генов менее чем за четыре года.

В новом исследовании, опубликованном сегодня в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society B, исследователи из Университета Дьюка и Университета Джорджа Вашингтона проанализировали возрастные эпигенетические изменения у шимпанзе. Они проанализировали более 850 000 мест метилирования в крови 83 шимпанзе в возрасте от 1 до 59 лет с помощью микрочипов. Авторы обнаружили, что, как и у людей, старение оставляет свой эпигенетический отпечаток на геномах шимпанзе. Более 65000 участков ДНК менялись по часовой стрелке на протяжении жизни приматов, некоторые из них получали метилирование, а другие его теряли.

Паттерн метилирования ДНК был настолько надежен, что исследователи могли определить возраст шимпанзе по их геномам с ошибкой в ​​пределах 2.5 лет — гораздо точнее, чем другие методы, такие как оценка возраста животного путем измерения степени износа коренных зубов.

DOI: 10.1098/rstb.2019.0616

Читайте также: «Инфантицид у шимпанзе: зачем обезьяны едят детей?«