Быстрое накопление мутаций — маркер короткой жизни

Темп накопления мутаций в клетках зародышевой линии, который установили, сравнивая геномы родителей и детей, связан с продолжительностью жизни человека. Чем быстрее накапливаются мутации, тем выше риск смерти в более раннем возрасте. У женщин этот показатель также ассоциирован с количеством рожденных детей и продолжительностью детородного возраста.

Credit:
Cathy Yeulet | 123rf.com

Согласно мутационной теории старения, количество мутаций, которые накапливаются в ДНК с возрастом, влияет на продолжительность жизни и время проявления признаков старения. Исследователи из Университета Юты проверили это предположение, изучив накопление мутаций у членов 41 семьи — участников исследования CEPH. В ходе исследования была проанализирована ДНК 122 родителей (61 мужчина и 61 женщина, то есть 61 пара) и одного потомка каждой пары.

В предыдущих работах ученые выделяли ДНК из клеток периферической крови участников исследования и проводили полногеномное секвенирование. Мутации, обнаруженные у детей, но не у их родителей, относили к появившимся в родительских клетках зародышевой линии, при этом различали мутации, возникшие в мужских или женских зародышевых клетках. Авторы новой работы определяли темп накопления аутосомных мутаций с возрастом в клетках зародышевой линии у родителей (age-adjusted mutation rates, ААМR) и проверяли ассоциации AAMR с фертильностью у женщин и продолжительностью жизни у обоих полов.

Оказалось, что число мутаций в клетках зародышевой линии увеличивалось с возрастом и у мужчин, и у женщин (у более поздних детей было больше мутаций, не обнаруженных у родителей). Скорость накопления мутаций сильно различалась у разных людей. Те, у кого она была наиболее медленной, согласно расчетам ученых, имели шанс прожить на пять лет дольше, чем те, у кого скорость накопления мутаций была высокой.

«Таким образом, по сравнению с 32-летним человеком с 75 мутациями, мы ожидаем, что 40-летний человек с таким же количеством мутаций будет стареть медленнее, — говорит доктор Ричард Каутон, доцент кафедры генетики человека Университета Юты и ведущий автор исследования. — Мы можем ожидать, что он умрет в более старшем возрасте, чем первый».

Повышенный показатель AAMR коррелировал с ранней смертью по любой причине, как у мужчин, так и у женщин. Хотя накопление мутаций играет роль в развитии рака, ученые не выявили ассоциаций AAMR с повышенным риском смерти от онкологических заболеваний. У женщин с меньшим количеством мутаций в зародышевых клетках выше вероятность рождения большего количества детей и дольше сохраняется способность к деторождению.

Ученые также проверили, влияет ли возраст полового созревания на накопление мутаций в половых клетках, и выявили такую связь для женщин: чем позже наступало половое созревание у девушек, тем ниже был темп накопления мутаций с возрастом. Согласно модели, которую предложили исследователи, средний возраст начала накопления мутаций в клетках зародышевой линии составляет 18 лет для женщин и 14 лет для мужчин. Иначе говоря, оно ускоряется с началом полового созревания.

«Если мы придем к пониманию того, какие биологические процессы, происходящие во время пубертата, влияют на частоту возникновения мутаций, мы сможем разработать медицинские методы для восстановления системы репарации ДНК и поддержания ее на том уровне, который был до пубертата. Если же мы сможем этого добиться, вполне возможно, что люди смогут дольше жить и сохранять здоровье», — заключает доктор Каутон.

Источник

Cawthon R.M., et al. //Germline mutation rates in young adults predict longevity and reproductive lifespan. // Scientific Reports 10, 10001 (2020); DOI: 10.1038/s41598-020-66867-0

Цитаты по пресс-релизу
Добавить в избранное

Вам будет интересно