Оса, которая стареет на треть медленнее обычного

Крошечная паразитическая оса умеет ставить своё развитие на паузу — буквально. И пока она «ждёт», молекулярное старение в её организме замедляется почти на треть. Британские биологи впервые зафиксировали этот эффект с точностью до отдельных участков ДНК.

Диапауза: три месяца вне времени

Оса-изумрудница (Nasonia vitripennis) давно используется в биологических лабораториях: у неё короткий жизненный цикл, небольшой геном и — что редкость среди беспозвоночных — система метилирования ДНК, устроенная схожим образом с человеческой. Именно последнее делает её ценной моделью для геронтологии.

Исследователи из Лестерского университета решили проверить, как на старение влияет диапауза — состояние физиологического покоя, при котором личинка прекращает развитие и замирает. Чтобы его вызвать, самок помещали в условия холода и темноты. Их потомство оставалось в диапаузе около трёх месяцев, после чего возобновляло развитие и превращалось во взрослых особей.

Осы, прошедшие через диапаузу, жили в среднем 30 дней — против 22 у контрольной группы. Разница — 36%.

Как измеряли биологический возраст

Темп старения определяли не по внешнему виду, а по метилированию ДНК — процессу, при котором к определённым участкам генома присоединяются метильные группы. Эти метки меняются с возрастом достаточно предсказуемо, чтобы служить биологическим хронометром. Учёные применили полногеномное бисульфитное секвенирование, проанализировали более 700 000 CpG-сайтов и выделили 27 наиболее чувствительных к возрасту — они и стали основой эпигенетических «часов» для этого вида.

Сразу после выхода из диапаузы осы эпигенетически выглядели старше сверстников из контрольной группы. Но к 30-му дню жизни картина менялась: они оказывались в среднем на 2,7 дня «моложе» по молекулярным показателям. Темп старения за этот период снизился на 29%.

Это первое исследование, зафиксировавшее долгосрочный эффект диапаузы на эпигенетическое старение у животных.

Статья по теме на LifeGlobe.net: Механизм появления морщин с возрастом раскрыт

Инсулин, питательные вещества и точки пересечения с человеком

Учёные обнаружили, что биологические пути, задействованные при замедлении старения у ос, связаны с регуляцией инсулина и сигнализацией питательных веществ. Те же системы работают и у человека — именно их изучают в контексте возрастных заболеваний и долголетия. Прямого переноса механизма диапаузы на людей нет и быть не может, но понимание того, какие молекулярные «рычаги» включаются при замедлении старения, открывает направления для дальнейших исследований.

«Это открытие не только углубляет знания об осах, но и позволяет рассмотреть возможность воздействия на старение на молекулярном уровне», — говорит профессор Эмон Маллон, один из авторов работы.

Оса, которая выращивает потомство внутри мухи

У Nasonia vitripennis есть и другая особенность, привлекающая биологов, — способ размножения. Самка находит куколку мухи, парализует её ядом и откладывает яйца прямо внутрь. Личинки питаются тканями живой жертвы, намеренно обходя жизненно важные органы — чтобы хозяин оставался живым как можно дольше. Затем прогрызают выход наружу.

В 2019 году была полностью составлена карта нервной системы этой осы, что дало импульс нейробиологическим исследованиям на её основе. Теперь к этому добавилось ещё одно направление.

Читайте далее: Древняя паразитическая оса использовала ловушку для откладывания яиц