Kauan eläköön Nemo! Uusi eläinmalli ikääntymistutkimuksessa?

värikäs Klovnikala elää akvaariossa yli 20 vuotta. Scuola Normale Superiore-tutkimuslaitoksen tutkijat Pisassa, Italiassa, yhteistyössä Leibniz Institute on Aging-instituutin (FLI) kanssa Jenassa, Saksassa, ovat selvittäneet klovnikalojen pitkäikäisyyden taustalla olevaa genetiikkaa. Sekvensoimalla genomin ja vertaamalla sekvenssejä muihin lajeihin, he pystyivät osoittamaan, että tämän pitkäikäisyyden salaisuus piilee klovnikalan mitokondrioissa ja lysosomeissa. Koska klovnikalojen pitäminen ja kasvattaminen on mutkatonta, ne edustavat mielenkiintoista uutta eläinmallia pitkäikäisyyden tutkimukseen. Tulokset on nyt julkaistu BMC Evolutionary Biology-lehdessä.

Disneyn elokuvan ”Nemon löytäminen” ansiosta tunnetuksi tulleet Klovnikalat ovat kirkkaan oranssi-Valko-musta värinen kala, jossa on kolme pystyraitaa, joita esiintyy läntisellä Tyynellämerellä ja Intian valtamerellä. Klovnikalat elävät symbioottisessa suhteessa merivuokon kanssa. Ne ovat riippuvaisia merivuokkojen suojasta luonnollisessa elinympäristössään, joka tarjoaa kaloille suojaa lonkeroineen. Klovnikalan limasuoja estää sitä pistämästä merivuokkojen lonkeroita. Tämän selviytymisstrategian ansiosta klovnikaloilla on pienempi kuolleisuus kuin muilla kaloilla ja ne voivat kasvaa melko vanhoiksi. Tähän asti tämän kiinnostavan meriasukkaan elinajasta ei tiedetty paljoakaan.

Klovnikalan elinikä

Scuola Normale superioren tutkijat Pisassa, Italiassa, yhteistyössä Leibniz Institute on Aging (FLI) kollegoiden kanssa Jenassa, Saksassa, tekivät tutkimuksen, jossa selvitettiin klovnikalan Pitkäikäisyyden salaisuuksia. ”Toistaiseksi ei tiedetty, kuinka vanhaksi klovnikalat voivat tulla. Siksi kartoitimme yleisöakvaarioita Euroopassa niiden vanhimman elävän klovnikalan iästä”, sanoo professori Alessandro Cellerino Scuola Normale Superiore-lajista Pisassa Italiassa ja siihen liittyvän ryhmän johtaja Fli: ssä Jenassa Saksassa. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että vanhin klovnikala (Amphiprion ocellaris) oli yli 20-vuotias. Tästä vanhuudesta huolimatta ne pystyivät yhä lisääntymään säännöllisesti, mikä viittaa siihen, että ne eivät olleet lähestymässä luonnollisen elinaikansa loppua. Mutta mikä on tämän vanhuuden salaisuus?

pitkäikäisyyden kehitys

selkärankaisten elinikä voi vaihdella suuresti turkoosin killifish nothobranchius furzerin muutamasta kuukaudesta Grönlanninhain useisiin vuosisatoihin. Ymmärrys ”geneettisestä arkkitehtuurista” —tavasta, jolla lajit eroavat geneettisesti-voi johtaa uusiin käsityksiin eliniän ja pitkäikäisyyden evolutiivisista mekanismeista. Nykyaikaisilla sekvensointimenetelmillä on jo saatu genomisekvenssejä suurelle määrälle lajeja. Positiivisen valinnan analyysi soveltuu erityisen hyvin erityisten ominaisuuksien, kuten pitkäikäisyyden, geneettisen arkkitehtuurin tunnistamiseen, koska kaikki eliöt ovat sopeutuneet täydellisesti elinympäristöönsä ja nämä sopeutumat ovat syntyneet evoluution kuluessa. Usein käytetty menetelmä positiivisen valinnan havaitsemiseksi perustuu sukulaislajien proteiineja koodaavien geenien sekvenssin vertailuun.

tutkiakseen klownikalan pitkäikäisyyttä tutkijat tekivät sekvenssin klownikalan (A. occelaris, A. percula und A. clarkii) neitokalaan Chromikseen verrattuna. Lajit ovat hyvin samankaltaisia, mutta vain klovnikaloilla on symbioottinen suhde merivuokon kanssa.

Modified Proteins-Indicator of Longevity

vertailemalla näiden kahden lajin sekvensoitua genomia tutkimusryhmä löysi mielenkiintoisia eroja solulle energiaa tuottavien mitokondrioiden proteiineissa (tunnetaan laajalti nimellä ”solujen voimanpesä”) ja solun sisällä makromolekyylejä hajottavissa lysosomeissa. ”Nämä proteiinit ovat muuttuneet merkittävästi klovnikalan evoluutiohistorian aikana”, selittää professori Cellerino. Tulokset on nyt julkaistu BMC Evolutionary Biology-lehdessä.

aiemmissa tutkimuksissa mitokondrioiden koostumuksessa havaittiin jo eroja lyhyt – ja pitkäikäisillä malliorganismeilla. Nämä muutokset osoittavat, että evoluution kuluessa kehittyy tiettyjä reittejä, jotka johtavat poikkeuksellisen pitkään tai lyhenevään elinikään. Tämän tutkimuksen tulosten mukaan nämä erot ilmenivät vastaavuudessa Klovnikalan pitkäikäisyyden kehityksen kanssa.

ihmisen elinikä on enimmillään noin 120 vuotta, mutta vanhenemisen perustutkimus nojaa enimmäkseen lyhytikäisempiin eläinmalleihin. Nyt tehty tutkimus osoittaa, että suhteellisen pienet Klovnikalat ovat sopiva eläinmalli pitkäikäisyyden tutkimukseen. Ne ovat yksi helpoimmista akvaariokaloista, ja niitä voidaan helposti kasvattaa, joten ne voivat edustaa mielenkiintoista eläinmallia ikääntymisen ja pitkäikäisyyden tutkimiseen.