Ruski biologi so skupaj s tujimi kolegi preučili mitohondrijske genome japonskih stoletnikov in ugotovili, kaj njihove značilnosti vplivajo na dolgo življenjsko dobo nosilcev. Znanstveniki so ugotovili, da biološko življenjska doba ni natančno določena in se bistveno razlikuje glede na nabor genov določenega organizma.
Znanstveniki so dolgo časa verjeli, da so vsi večcelični organizmi podvrženi staranju in smrti. V 20. stoletju se je izkazalo, da položaj ni tako preprost: številne vrste kažejo tako imenovano zanemarljivo staranje. Nekatere vrste, na primer plazeča vrsta Turritopsis nutricula, so potencialno biološko nesmrtne. Seveda je treba to tezo vzeti previdno, saj da bi se prepričali o "nesmrtnosti" organizma, moramo takšno bitje opazovati neskončno več let, česar znanost ne more storiti. Zdaj lahko rečemo le, da znanstveniki pri predstavnikih te vrste niso zabeležili smrti od starosti.
Potem ko so znanstveniki odkrili zanemarljivo staranje pri golih podganjih podganah, je postalo jasno, da so razmere staranja lahko dvoumne tudi za sesalce. To potencialno kaže, da se lahko pri določenih kombinacijah življenjska doba osebe razlikuje od standardne. Obstajajo hipoteze, da smrt in staranje večceličnih organizmov niso njihove prvotne značilnosti. Bilo je, kot da bi večcelični organizmi vse to pridobili med evolucijo, saj je smrt starejših posameznikov omogočila, da se je vrsta hitro spreminjala v okolju, ki se hitro spreminja.
Avtorji novega dela so se obrnili na podatke o Japonskih, ki slovijo po svojih dolgoživih. Preučevali so nosilce mitohondrijske haplogrupe D4a, ki je med tistimi Japonci, ki so starejši od 105 let, nenavadno številni. Mitohondrijski genom je podedovan le v ženski liniji, predvsem pa se D4a distribuira predvsem na Japonskem, Tajskem in v Laosu.
Raziskovalci so se osredotočili na to, kako mitohondrijski genom nosilcev te haplogrupe vpliva na kopičenje mutacij v somatskih (nespolnih) celicah. Kopičenje takšnih mutacij po delitvi celic je eden glavnih dejavnikov staranja. Pogostost takšnih mutacij je večja, bolj neposredno se ponavljajo posamezni segmenti v DNK, zato raziskovalci menijo, da so takšne ponovitve aleli (alel imenujemo različne oblike istega gena), ki so v starosti lahko škodljivi.
Znanstveniki so iskali take alele v mitohondrijskem genomu nosilcev haplogrupe D4a. Raziskovalci so ugotovili, da so skupne ponovitve teh alelov - najdaljše ponovitve v mitohondrijskem genomu - pikčaste "prelome". So mutacije v obliki genov, katerih videz se spreminja z naključnimi procesi. Ti geni se ne ponavljajo iz enega običajnega neposrednega ponavljanja v drugega.
Na podlagi tega raziskovalci sklepajo, da takšni razpadi DNK vsaj deloma razložijo izjemno dolgoživost med Japonci - nosilci haplogrupe D4a. Hkrati avtorji niso mogli najti nobenih znakov, da takšna značilnost mitohondrijske DNK nekako pomaga nosilcem pri prenosu njihovih genov v okviru selekcije. Ko so poskušali pri 700 vrstah sesalcev najti podobno razmerje med nizkim številom neposrednih skupnih ponovitev v mitohondrijski DNK in uspehom pri spolni selekciji, tudi niso našli takšnega odnosa.
Očitno se ta značilnost kaže šele v tako stari dobi, da se razmnoževanje skorajda ne dogaja (ženskam zaradi menopavze ne gre popolnoma in moškim zaradi starosti in reproduktivnega statusa svojih spolnih partnerjev malo verjetno). Če se možnosti za razmnoževanje iz določene lastnosti DNK ne povečajo, potem takšna značilnost genoma ne doživi nobene pozitivne selekcije.
Promocijski video:
Vendar ta lastnost svojim prevoznikom ne preprečuje naravne selekcije, torej razmnoževanja ali uspevanja v mladi in srednji starosti. Ker v tej lastnosti mitohondrijske DNK ni "minusov", je to pozitivna lastnost. Znanstveniki ugotavljajo, da je iskanje takšne selektivno nevtralne lastnosti, ki spodbuja zdravo in dolgoročno staranje, pomembno tako za razvoj prihodnjih gerontoloških zdravil kot za boljše razumevanje evolucijskih procesov, ki so privedli do staranja.