Ученые прочли геном «бессмертной медузы» Turritopsis dohrnii из Средиземного Моря.
Жизненный цикл многих медуз устроен по принципу «полип — медуза — личинка»: медуза выпускает половые клетки, которые встречаются друг с другом и производят личинку. Личинка оседает на дно и вырастает в полип, от которого потом отпочковывается новая медуза.
Цикл T. dohrnii устроен похожим образом. Но есть нюанс: после размножения сама медуза может, претерпев некоторые превращения, осесть на дно и превратиться обратно в полип. Из него снова может получиться медуза, которая способна размножаться. Это биологи и имеют в виду, когда называют T. dohrnii биологически бессмертной.
Чтобы понять, как она проворачивает этот трюк, ученые отсеквенировали ее геном, а заодно ее родственницы T. rubra, которая не умеет превращаться из медузы обратно в полипа. Всего они обнаружили 17468 генов у T. dohrnii и 9324 гена у T. rubra.
У T. dohrnii гены, связанные со старением, часто встречаются в нескольких копиях — по сравнению с T. rubra, другими стрекающими, позвоночными и даже человеком.
Среди этих генов многие были связаны с копированием и ремонтом ДНК — то есть устранением генетической нестабильности, одной из важных причин старения. Были и те, что кодируют антиоксиданты — вещества, нейтрализующие свободные радикалы в клетке. Нашлись также отличия в белках, связанных с теломеразой и теломерными петлями — возможно, они как-то помогают медузе удлинять концы своих хромосом и тем самым избегать клеточного старения.
Также выяснилось, что многие из этих генов и их копий участвуют в превращении медузы в полипа, но по-разному. Например, гены, отвечающие за ремонт ДНК и поддержание длины теломер, вступали в игру уже после образования полипа — и перед его превращением в медузу. А гены, связанные с работой стволовых клеток и внутриклеточной сигнализацией, наоборот, экспрессировались на ранних стадиях превращения в полип.