https://frosthead.com

מדוע חולדות שומה עירומות חיות כל כך הרבה זמן?

המכרסם ההוא חסר השיער, המקומט והמעונן בתמונה למעלה? זוהי חולדת שומה עירומה, ועמוק בתאים שלה, המכונות המולקולריות שלה עשויות להחזיק את הסוד לחיות חיים מאוד מאוד ארוכים.

ורה גורבונובה, ביולוגית מאוניברסיטת רוצ'סטר, חוקרת את המכרסמים ארוכי החיים, שהוכחו כי הם שורדים עד 28 שנים - תוחלת חיים שמונה פעמים "הם מהווים דוגמא בולטת להפליא לאריכות ימים ועמידות לסרטן. זה של עכברים בגודל דומה - ומעולם לא נצפו כמפתחים סרטן, אפילו לא בנוכחות חומרים מסרטנים.

בשנים האחרונות, גורבונובה ובעלה אנדריי סלואנוב בדקו מקרוב את המין, שחי במושבות תת-קרקעיות במזרח אפריקה, בתקווה להבין כיצד בדיוק הוא מצליח לשרוד כל כך הרבה זמן. כפי שנחשף במחקר חדש שצוותה שפורסם היום בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, הצוות שלהם חושב שמצאו לפחות חלק מהתשובה: חולדות שומה עירומות יש ריבוזומים מוזרים.

כל אחד מהתאים שלנו (ולצורך העניין, תאים של כל אורגניזם חי) ממיר את ההוראות הגנטיות הקיימות ב- DNA לחלבונים - השולטים בפעולה הכוללת של התא - באמצעות תהליך שנקרא תרגום. מבנים זעירים מיקרוסקופיים הנקראים ריבוזומים מטפלים בתרגום זה, קוראים הוראות גנטיות המפרטות מתכון מסוים וגוזרים את החלבון בהתאם.

הריבוזומים כמעט בכל אורגניזם רב-תאי על פני כדור הארץ מורכבים משני חלקים גדולים של RNA, חומר גנטי הדומה ל- DNA. אך בשנה שעברה, אחד מתלמידי מעבדת רוצ'סטר בודד RNA מתאים שנלקחו מחולדות השומה העירומה כשהבחין במשהו יוצא דופן. כאשר הפריד בין חלקי ה- RNA, במקום לראות שני חלקים שונים של RNA ריבוזומלי, הוא ראה שלוש.

"בהתחלה חשבנו שאנחנו עושים משהו לא בסדר וזה נפגע", אומר גורבונובה. "מכיוון שלכל היונקים היית רואה שניים, אבל המשכנו לראות שלושה."

תמונה דרך בוב אוון

לאחר שבדיקות שונות אישרו כי לא מדובר בטעות ניסיונית, הם החליטו לבדוק מקרוב את ההשפעות הפוטנציאליות של מבנה יוצא דופן זה. מחקרים אחרים הציעו כי הפרעה מלאכותית של תהליך התרגום כדי להפוך את ריבוזומים פחות מדויקים עלולה לייצר חלבונים שנבנו בצורה גרועה המצטברים ומובילים למוות של תאים, מה שהעלה את האפשרות שהריבוזומים החריגים של חולדות השומה עשו את ההפך - לייצר פחות שגיאות שעתוק והארכה אורך חיים, משך חיים. כדי לבחון את הרעיון, פיתח גורבונובה אמצעים לראות עד כמה מדויקים הריבוזומים של חולדות השומה בהמרת הוראות גנטיות לחלבונים.

התברר כי בהשוואה לריבוזומים בעכבר, מבנים תלת-חלקיים אלה עשו טעויות פי ארבע עד ארבע פעמים במהלך תהליך התרגום. בשלב זה לא ברור איך בדיוק זה עלול להוביל לאורך חיים ארוך יותר, אך החוקרים מאמינים שזה ממלא תפקיד מפתח.

אף על פי כן, נראה כי המכרסמים נהנים ממנגנונים אחרים, שאינם קשורים אליהם, המאפשרים להם לחיות חיים ארוכים באופן בלתי רגיל. ביוני הודיעו גורבונובה וסלואנוב על התגלית כי המכרסמים מייצרים גם תרכובת סלולרית חדשה שנראית כמונעת מהם לחלות בסרטן.

שני המנגנונים הללו מביאים שאלה מובנת מאליה: מדוע חולדות שומות עירומות מבורכות בתכונות האנומליות והמאריכות החיים הללו? "זה לא אקראי", אומר גורבונובה. "זה קשור לאקולוגיה של המין."

מכיוון שהמכרסמים חיים מתחת לאדמה, במושבות אולטרה-חברתיות, היא מסבירה, הם הרבה פחות מועדים למקרי מוות אקראיים הנגרמים כתוצאה מתאונות או טורפים. העובדה שהסיכון למות באקראי הוא כה נמוך בהרבה פירושו שמבחינה אבולוציונית הגיוני יותר להשקיע במנגנונים סלולריים שעלולים לאפשר ליצורים לחיות זמן רב יותר. גם אם לעכבר היו ריבוזומים מדויקים במיוחד של שלושה חלקים וחומרים נלחמים בסרטן, במילים אחרות, כנראה שהוא ייאכל תוך שנה על ידי טורף בכל מקרה, כך שלעולם לא היה לו הזדמנות לפתח מנגנונים שיאפשרו לו לחיות עד 28.

אבל חולדות השומה העירומות עשו זאת. גורבונובה וסלואנוב רוצים להמשיך ולבדוק האם ניתן להכניס לתאי עכבר אחד מהמנגנונים המיוחדים שלהם - אריכות חיים או עמידות לסרטן - והאם הם עלולים להוביל להתארכות מקבילה בתוחלת החיים. אם הם יצליחו, הם מקווים שיום אחד אנו אפילו נוכל להאריך את תוחלת החיים שלנו על ידי העתקת ההצלחה של חולדות השומה העירומה.

מדוע חולדות שומה עירומות חיות כל כך הרבה זמן?