Ať žije Nemo! Nový zvířecí model ve výzkumu stárnutí?

barevný klaun žije v akváriu déle než 20 let. Vědci Scuola Normale Superiore v Italské Pise ve spolupráci s Leibniz Institute on Aging (FLI) v Jeně v Německu zkoumali genetiku za dlouhověkostí klaunů. Sekvenováním genomu a porovnáním sekvencí s jinými druhy dokázali ukázat, že tajemství této dlouhověkosti spočívá v mitochondriích a lysosomech klaunů. Protože je nekomplikované chovat a chovat klauni, představují zajímavý nový zvířecí model pro výzkum dlouhověkosti. Výsledky jsou nyní publikovány v časopise BMC Evolutionary Biology.

Clownfish, známý díky filmu Disney „Finding Nemo“, jsou jasně oranžovo-bílo-černé barevné ryby se třemi svislými pruhy, které se vyskytují v západním Pacifiku a Indickém oceánu. Klauni žijí v symbiotickém vztahu s mořskou sasankou. Jsou odkázáni na mořskou sasanku pro úkryt ve svém přirozeném prostředí, které nabízejí ochranu ryb svými chapadly. Ochrana hlenu klaunů zabraňuje tomu, aby byl bodnut chapadly mořské sasanky. Díky této strategii přežití mají klauni nižší úmrtnost než jiné ryby a mohou zestárnout. Až dosud nebylo mnoho známo o životnosti tohoto zajímavého mořského obyvatele.

životnost klaunů

vědci Scuola Normale Superiore v Pise v Itálii ve spolupráci s kolegy z Leibniz Institute on Aging (FLI) v Jeně v Německu provedli průzkum, aby odhalili tajemství dlouhověkosti klaunů. „Zatím nebylo známo, jak starý klaun může dostat. Proto jsme zkoumali veřejná akvária v Evropě o věku jejich nejstaršího žijícího klauna, “ říká prof. Alessandro Cellerino z Scuola Normale Superiore v Italské Pise a vedoucí skupiny FLI v německé Jeně. Výsledky tohoto průzkumu ukázaly, že nejstarší klaun (Amphiprion ocellaris) byl starší než 20 let. Navzdory tomuto stáří se stále dokázali pravidelně rozmnožovat, což naznačuje, že se blíží ke konci své přirozené životnosti. Ale jaké je tajemství tohoto stáří?

vývoj dlouhověkosti

životnost obratlovců se může značně lišit, od několika měsíců pro tyrkysového killifish Nothobranchius furzeri, až po několik století pro žraloka Grónského. Pochopení “ genetické architektury— – způsob, jakým se druhy geneticky liší-může vést k novým vhledům do evolučních mechanismů životnosti a dlouhověkosti. Nejmodernější metody sekvenování již poskytly genomové sekvence pro velké množství druhů. Analýza pozitivního výběru je zvláště vhodná pro identifikaci genetické architektury specifických charakteristik, jako je dlouhověkost, protože všechny organismy jsou dokonale přizpůsobeny jejich stanovišti a tyto úpravy vznikly v průběhu evoluce. Často používaná metoda detekce pozitivní selekce se opírá o srovnání sekvence genů kódujících proteiny u příbuzných druhů.

pro studium dlouhověkosti klaunů vědci provedli sekvenci analýz genomu klaunů (a. occelaris, a. percula und A. clarkii) ve srovnání s Chromis, damselfish. Oba druhy jsou velmi podobné, ale pouze klauni mají symbiotický vztah s mořskou sasankou.

modifikované proteiny-Indikátor dlouhověkosti

porovnáním sekvenovaného genomu těchto dvou druhů výzkumný tým zjistil zajímavé rozdíly v proteinech mitochondrií(široce známých jako „powerhouse buněk“), které generují energii pro buňku, a lysosomech, které degradují makromolekuly uvnitř buňky. „Tyto proteiny se během evoluční historie klaunů významně změnily,“ vysvětluje Prof. Cellerino. Výsledky byly nyní publikovány v časopise BMC Evolutionary Biology.

předchozí studie již prokázaly rozdíly ve složení mitochondrií u krátkodobých a dlouhodobých modelových organismů. Tyto změny naznačují, že v průběhu evoluce se vyvíjejí specifické cesty, které vedou k mimořádně dlouhé nebo zkrácené délce života. Podle výsledků této studie tyto rozdíly vznikly v souladu s vývojem dlouhověkosti u klaunů.

s maximální délkou života asi 120 let jsou lidé extrémně dlouhověcí, ale základní výzkum stárnutí se většinou spoléhá na kratší zvířecí modely. Tato studie ukazuje, že relativně malé klauni jsou vhodným zvířecím modelem pro výzkum dlouhověkosti. Patří mezi nejjednodušší mořské ryby v akváriu a lze je snadno chovat, proto mohou představovat zajímavý zvířecí model pro výzkum stárnutí a dlouhověkosti.