Расшифрован геном последней гигантской черепахи Галапагоса

Генетики впервые расшифровали ДНК Одинокого Джорджа - последней гигантской слоновой черепахи с Галапагосских островов, умершей в 2012 году. Ее геном поможет ученым раскрыть секреты их долголетия и "воскресить" этих рептилий, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

"Одинокий Джордж по-прежнему остается кладезем мудрости. Мы знаем о существовании девяти признаков старения и пяти сотен генов, связанных с ними. Оказалось, что в ДНК гигантских черепах присутствуют мутации, влияющие на развитие сразу шести из них", - рассказывает Адалджиса  Какконе из Йельского университета (США). 

Слоновые черепахи (Chelonoidis abingdonii) были истреблены на Галапагосских островах около 150 лет назад. По документальным источникам, китобои забрали с островов несколько миллионов особей в течение XVIII-XIX веков в качестве провизии. Моряки называли черепах "живыми консервами" из-за того, что те могли долго жить в трюме корабля без пищи и воды.

Ученые нашли Одинокого Джорджа в декабре 1972 года на острове Пинта. Свое имя он получил в честь американского актера Джорджа Гобеля. Позднее черепаха была перевезена на другой остров архипелага. Джордж содержался в неволе на исследовательской станции имени Чарльза Дарвина на Галапагосских островах.

На протяжении десятков лет зоологи пытались получить потомство от союза Одинокого Джорджа и галапагосских черепах других подвидов, однако сделать этого так и не получилось. Однажды самка галапагосской черепахи после спаривания с Джорджем отложила яйца, однако детеныши так и не вылупились. 

На момент смерти Одинокий Джордж весил 88 килограммов, а его длина составляла более 180 сантиметров. Черепаха не была слишком старой - возраст Джорджа составлял примерно 100 лет. Как сейчас считают ученые, черепахи этого вида могут сохранять способность к воспроизводству до возраста 200 лет. 

Какконе и ее коллеги начали изучать геном Одинокого Джорджа еще при его жизни, в 2010 году. Для этого они собрали пробы его тканей, извлекли из них ДНК и расшифровали его. Параллельно они провели все те же операции с геномом другой гигантской черепахи, Aldabrachelys gigantea, живущей на атолле Альдабара в Индийском океане.

Первое сравнение их геномов показало, что предки этих больших черепах, несмотря на их большое визуальное сходство, разошлись очень давно - около 40 миллионов лет назад. Что интересно, численность слоновых черепах заметно упала в последние 100 тысяч лет. Это говорит о критическом состоянии их популяции еще до прихода китобоев на Галапагосские острова.

Дальние родственные связи между Aldabrachelys gigantea и Chelonoidis abingdonii, как отмечают ученые, в данном случае являются не минусом, а плюсом. И та, и другая черепаха живут необычно долго, что позволяет выделить "гены долголетия", сравнив наборы мелких мутаций в их ДНК и геноме человека.

В общей сложности ученым удалось выделить сразу 43 гена, потенциально связанных с высокой продолжительностью жизни, аналогичные версии которых присутствуют в геномах этих рептилий. Многие из них "дирижируют" починкой ДНК, глюкозным метаболизмом, работой транспортных систем внутри клеток, "переработкой" белков и активностью иммунных клеток. 

Как показали первые опыты на культурах человеческих клеток, "трансплантация" этих версий генов замедлила старение, и при этом заметно повысила их стойкость к действию радиации и понизила скорость накопления мутаций, способствующих развитию рака.

Что интересно, эти черепахи полностью потеряли гены, связанные с ростом зубов, а их адаптивная иммунная система намного менее активна, чем у людей и других млекопитающих. Это компенсируется увеличенным числом копий генов, управляющих врожденной реакцией на грибки, вирусы и прочие патогены.

Дальнейшее изучение генома Одинокого Джорджа, как надеются ученые, поможет понять, что мешало его скрещиванию с другими галапагосскими черепахами, и позволит "воскресить" один из видов, исчезнувших с лица Земли совсем недавно по вине человека.