Postizanje besmrtnosti je nešto što je pokretalo ljudska bića tokom većeg dela njihove istorije. O potrazi za eliksirima života ispričane su mnoge neobične legende i bajke. Srednjovekovni alhemičari su neumorno radili na pronalaženju formule za kamen filozofa, koji je davao podmlađujuće moći. Još jedna poznata priča su putovanja Huana Ponce de Leona, koji je, osvajajući Novi svet, tražio misterioznu fontanu mladosti.
Ali do danas niko nije uspeo da otkrije ključeve večnog života. Postoji, međutim, jedan izuzetak — stvorenje veličine ne veće od četiri milimetra Turritopsis dohrnii, takođe poznato kao „besmrtna meduza“.
Za razliku od velike većine živih organizama, Turritopsis dohrnii je sposoban za podmlađivanje i biološku besmrtnost. Ovo dovodi u pitanje našu percepciju starenja, ali kako se to postiže?
Počnimo sa razumevanjem generičkog životnog ciklusa „smrtne meduze“. Razmnožava se polno: muška sperma oplođuje jajne ćelije žene i formira se zigota. Zigota raste kao larva i pluta dok se ne zakači za morsko dno. Kada se naseli, prerasta u polip i, kada je spreman, razmnožava se aseksualno. Da bi to uradio, oslobađa male meduze iz sopstvenog tela, koje zatim rastu do odrasle faze i razmnožavaju se, pre nego što umru.
Besmrtna meduza, Turritopsis dohrnii, takođe prati ovaj ciklus, ali nakon razmnožavanja ne umire uvek: može izabrati alternativni put i preokrenuti svoj životni ciklus. Duž staze, njeno telo meduze se smanjuje i formira nešto poput sfere, nazvane „cisto“. Ovo se pomera sve dok se ne zalepi za dno, a zatim generiše novi polip, koji zauzvrat stvara nove meduze, čime ponovo ulazi u ciklus.
Ovaj proces se može odvijati beskonačno i omogućava meduzi da izbegne smrt.
Ključevi besmrtnosti Turritopsis dohrnii zapisani su u njegovom DNK, ali njihovo otkrivanje nije bio lak zadatak.
Naš istraživački tim na čelu sa Karlosom Lopezom Otinom sa Univerziteta u Ovijedu doprineo je dešifrovanju genoma ove besmrtne meduze. Rezultati su objavljeni u časopisu PNAS. Ovo je učinjeno čitanjem slovo po slovo i ispisivanjem gen po gen celokupne DNK kao da je to ogromna knjiga sa uputstvima.
Ova ogromna knjiga sadrži sve informacije potrebne da ćelije obavljaju svoje vitalne funkcije. Kao rezultat toga, definisano je nekoliko genomskih tragova koji doprinose razumevanju izuzetne dugovečnosti besmrtne meduze.
Koristeći različite bioinformatičke alate i komparativnu genomiku (poređenje genetske knjige među vrstama), otkriveno je da Turritopsis dohrnii poseduje niz genetskih varijacija koje doprinose njegovoj biološkoj plastičnosti i dugovečnosti.
Pronađeni geni su povezani sa različitim ključevima starenja, kao što su popravka i replikacija DNK, obnavljanje populacije matičnih ćelija, komunikacija između ćelije i smanjenje oksidativnog ćelijskog okruženja koje oštećuje ćelije, kao i održavanje telomera (hromozoma). Krajevi).
Svi ovi procesi su povezani sa dugovječnošću i zdravim starenjem kod ljudi.
Pored toga, detaljnim proučavanjem svake faze njihovog podmlađivanja, identifikovan je niz promena u ekspresiji gena koje su neophodne da bi se ćelije transformisale, kroz proces poznat kao dediferencijacija. Ovo omogućava Turritopsis dohrnii da efikasno resetuje sopstveni biološki sat.
Svi ovi mehanizmi deluju sinergijski kao celina, orkestrirajući proces kako bi se obezbjedilo uspješno podmlađivanje besmrtne meduze.
Da je Huan Ponce de Leon znao tajne koje čuva Turritopsis dohrnii tokom svoje potrage za izvorom mladosti, ostao bi isušen. A alhemičari ne bi pronašli kamen filozofije za kojim su toliko čeznuli. To je zato što, nažalost, ljudsko telo ne bi bilo moguće ponoviti ono što radi meduze. Možda je jedini način da pronađete takvu fontanu ili kamen da shvatite da nema života bez smrti. Da je svakom sistemu, poput čovečanstva ili našeg sopstvenog tela, potrebna smrt nekih njegovih dijelova da bi ostao u ravnoteži i opstao.
Iz fascinantnih podviga Turritopsis dohrnii naučili smo ključeve i granice ćelijske plastičnosti, i iz ovog znanja se nadamo da ćemo pronaći bolje odgovore na mnoge bolesti povezane sa starenjem koje nas muče danas.
