Niech żyje Nemo! Nowy model zwierzęcy w badaniach nad starzeniem się?

kolorowe błazny żyją w akwarium dłużej niż 20 lat. Naukowcy z Scuola Normale Superiore w Pizie we Włoszech, we współpracy z Leibniz Institute on Aging (FLI) w Jenie w Niemczech, zbadali genetykę stojącą za długowiecznością błaznów. Sekwencjonując Genom i porównując sekwencje z innymi gatunkami, udało im się pokazać, że sekret tej długowieczności tkwi w mitochondriach i lizosomach błazna. Ponieważ utrzymywanie i hodowla błaznów jest nieskomplikowana, stanowią one interesujący nowy model zwierzęcy do badań nad długowiecznością. Wyniki są obecnie publikowane w czasopiśmie BMC Evolutionary Biology.

Clownfish, znany z filmu Disneya „gdzie jest Nemo”, to jasna pomarańczowo-biało-czarna ryba z trzema pionowymi paskami, które występują w zachodnim Pacyfiku i Oceanie Indyjskim. Błazenowate żyją w symbiotycznym związku z ukwiałem morskim. Są one zależne od ukwiałów morskich, aby schronić się w ich naturalnym środowisku, które zapewniają ochronę rybom z mackami. Ochrona śluzu błazna zapobiega ukąszeniu przez macki ukwiału morskiego. Dzięki tej strategii przetrwania błazenowate mają niższą śmiertelność niż inne ryby i mogą się dość zestarzeć. Do tej pory nie było zbyt wiele wiadomo o długości życia tego interesującego mieszkańca morza.

długość życia błazna

naukowcy z Scuola Normale Superiore w Pizie we Włoszech we współpracy ze współpracownikami z Leibniz Institute on Aging (FLI) w Jenie w Niemczech przeprowadzili ankietę mającą na celu ujawnienie sekretów długowieczności błazna. „Do tej pory nie było wiadomo, jak stary błazen może się dostać. Dlatego zbadaliśmy akwaria publiczne w Europie na temat wieku ich najstarszych żyjących błaznów”, mówi Prof. Alessandro Cellerino z Scuola Normale Superiore w Pizie we Włoszech i powiązany lider grupy w FLI w Jenie w Niemczech. Wyniki tych badań wykazały, że najstarszy błazen (Amphiprion ocellaris) ma ponad 20 lat. Mimo podeszłego wieku nadal były w stanie regularnie się rozmnażać, co sugeruje, że nie zbliżały się do końca ich naturalnej długości życia. Ale jaki jest sekret tej starości?

Ewolucja długowieczności

długość życia kręgowców może się znacznie różnić, od kilku miesięcy dla turkusowego Killifish Nothobranchius furzeri, do kilku wieków dla rekina Grenlandzkiego. Zrozumienie „architektury genetycznej” —sposobu, w jaki gatunki różnią się genetycznie-może prowadzić do nowych wglądów w ewolucyjne mechanizmy długości życia i długowieczności. Najnowocześniejsze metody sekwencjonowania dostarczyły już sekwencji genomu dla dużej liczby gatunków. Analiza pozytywnej selekcji jest szczególnie przydatna do identyfikacji architektury genetycznej specyficznych cech, takich jak długowieczność, ponieważ wszystkie organizmy są doskonale przystosowane do swojego siedliska, a adaptacje te powstały w trakcie ewolucji. Często stosowana metoda wykrywania pozytywnej selekcji polega na porównaniu sekwencji genów kodujących białka u pokrewnych gatunków.

aby zbadać długowieczność błazna, naukowcy przeprowadzili sekwencję analiz genomu błazna (A. occelaris, A. percula und A. clarkii) w porównaniu do Chromis, żeńskiego. Oba gatunki są bardzo podobne, ale tylko błazny mają symbiotyczny związek z ukwiałem morskim.

modyfikowane białka – wskaźnik długowieczności

porównując zsekwencjonowany Genom dwóch gatunków, zespół badawczy odkrył interesujące różnice w białkach mitochondriów (powszechnie znanych jako „potęga komórek”), które generują energię dla komórki, oraz lizosomach, które degradują makrocząsteczki wewnątrz komórki. „Białka te uległy znacznym zmianom w trakcie ewolucji błazna”, wyjaśnia Prof. Cellerino. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie BMC Evolutionary Biology.

poprzednie badania wykazały już różnice w składzie mitochondriów u krótko-i długowiecznych organizmów modelowych. Zmiany te wskazują, że w toku ewolucji rozwijają się specyficzne drogi, które prowadzą do wyjątkowo długiej lub skróconej żywotności. Zgodnie z wynikami tego badania różnice te powstały w korespondencji z ewolucją długowieczności u błazna.

przy maksymalnej długości życia około 120 lat ludzie są niezwykle długowieczni, ale podstawowe badania nad starzeniem się opierają się głównie na krótszych modelach zwierzęcych. Niniejsze badanie pokazuje, że stosunkowo małe błazny są odpowiednim zwierzęcym modelem do badań nad długowiecznością. Są jednymi z najłatwiejszych ryb morskich do trzymania w akwarium i mogą być łatwo hodowane, dlatego mogą stanowić interesujący model zwierzęcy do badań nad starzeniem się i długowiecznością.