Тайна диапаузы: почему паразитические осы живут дольше, пережив холод и голод

Представьте: личинки осы, пережившие суровые условия, во взрослом возрасте стареют медленнее. Звучит как научная фантастика, но британские ученые из Лестерского университета доказали это на паразитических осах вида Nasonia vitripennis. Давайте разберемся, как это работает и что это значит для нас.

Кто такие эти осы и почему они интересны?

Миниатюрные паразитические осы Nasonia vitripennis живут в Северной Америке и Европе. Они откладывают яйца в пупарии мух — это такая шкурка с куколкой внутри, где развиваются их личинки. Эти насекомые — идеальная модель для исследований: у них короткий жизненный цикл (около месяца), они крошечные (2-3 мм) и легко разводятся в лаборатории.

Особенно ценны эти осы из-за механизма метилирования ДНК — обратимой модификации, которая регулирует работу генов. Это позволяет изучать старение, влияние среды на геном и регуляцию генов. У плодовых мушек, например, такой механизм либо слабый, либо его нет вовсе.

Эксперимент: диапауза под контролем

Исследовательская группа под руководством Эймона Мэллона из Лестерского университета проверила, как среда влияет на биологический возраст ос. Часть личинок поместили в неблагоприятные условия: пониженную температуру и короткий световой день. Это запустило естественную "спячку" — диапаузу, задержку развития.

По итогам работы, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, "спячка" в личиночной стадии замедлила эпигенетическое старение у взрослых ос. Сразу после выхода из трехмесячной диапаузы насекомые были генетически старше сверстников (на 2,8 дня). Но через 18 дней разница исчезла, а через 30 дней "спящие" осы стали моложе на 2,7 дня.

В пересчете на метаболические показатели:

• скорость старения замедлилась на 29%;
• риск смерти снизился на 65%;
• продолжительность жизни выросла на 36%.

Диапауза активировала защитную молекулярную программу, направленную на замедление старения. Поскольку биологические часы ос используют те же метаболические пути, что и у млекопитающих, этот эффект можно изучать на других организмах.

Анализ тканей человека выявил наиболее чувствительную к старению часть организма
Китайские ученые проанализировали образцы разных тканей человеческого организма и подтвердили, что старение не происходит линейно — в определенном возрасте процесс ускоряется.

Почему это важно для нас?

Генетики считают, что такое замедление старения — адаптация к суровым условиям. На ранних этапах развития организм "предугадывает" будущие трудности и запускает защитные механизмы. Будущие исследования, включая CRISPR-Cas, помогут понять, можно ли искусственно замедлить старение у млекопитающих, включая человека.