Ученые выяснили, почему крупные собаки стареют быстрее мелких

Эти метки называются метильными группами. Они присоединяются к ДНК и могут влиять на активность генов, ограничивая доступ клеточных механизмов к определенным участкам генетического кода. Совокупность таких изменений называют метиломом.

Расположение метильных групп закономерно меняется с возрастом. На основе этих изменений исследователи создают так называемые эпигенетические часы — инструменты, позволяющие оценить биологический возраст организма, который не всегда совпадает с количеством прожитых лет.

Для нового исследования команда ученых использовала образцы крови 894 собак, участвующих в долгосрочном проекте Dog Aging Project под руководством специалистов Вашингтонского университета. По изменениям ДНК в иммунных клетках исследователи оценивали, как стареет организм животных.

Результаты показали, что эпигенетический возраст связан с риском смерти: собаки, чьи клетки выглядели биологически старше ожидаемого, чаще умирали от различных причин. При этом у крупных собак эпигенетические изменения происходили быстрее, чем у мелких.

Одно из ключевых различий обнаружилось в участках ДНК, содержащих так называемые транспозоны, или «прыгающие гены». Эти элементы способны перемещаться по геному и потенциально нарушать работу других генов.

В норме метильные группы помогают сдерживать их активность. Однако с возрастом некоторые участки ДНК теряют эти химические метки, из-за чего транспозоны могут активизироваться. Это потенциально повышает риск повреждения генов и развития воспаления — процесса, который нередко усиливается по мере старения.

Исследователи также обнаружили другие возрастные изменения: одни участки генома накапливали метильные группы, тогда как другие постепенно их теряли. Кроме того, эпигенетические профили разных иммунных клеток с возрастом становились более похожими друг на друга.

Это может указывать на потерю клеточной идентичности — предполагаемый механизм старения, при котором клетки постепенно утрачивают часть особенностей, необходимых для выполнения специализированных функций. Например, разные типы иммунных клеток отвечают за борьбу с вирусами и предотвращение развития рака. Если их функции становятся менее специализированными, иммунная система может работать менее эффективно.

Ученые допускают, что причина может быть связана с искусственным отбором. Люди на протяжении многих поколений выводили крупных собак, добиваясь увеличения размеров тела. Возможно, ускоренный рост требует ресурсов, которые иначе могли бы направляться на поддержание здоровья и работу иммунной системы.

Однако это пока лишь гипотеза: исследование не объясняет непосредственно, почему у крупных собак возникают характерные эпигенетические изменения.