Ново проучване, базирано на преглед на генетична и здравна информация от повече от 276 000 души, открива силна подкрепа за една десетилетна еволюционна теория, която се опитва да обясни стареенето и свързаните с възрастта процеси.
През 1957 г. еволюционният биолог Джордж Уилямс предполага, че генетичните мутации, способстващи за стареенето, може да се подкрепят от естествения подбор, ако са благоприятни за насърчаване на по-ранното възпроизводство или на повече потомство. По това време Уилямс е бил асистент в Мичиганския държавен университет.
Идеята на Уилямс, сега известна като антагонистична плейотропна теория на стареенето, остава преобладаващото еволюционно обяснение на стареенето и процеса на остаряване. Въпреки че теорията е подкрепена от отделни случаи, липсват недвусмислени доказателства за целия геном.
В проучването публикувано в Science Advances, еволюционният биолог проф. Дзиенджъ Джан (Jianzhi Zhang) от Мичиганския университет и Ърпин Лун (Erping Long) от Китайската академия на медицинските науки тестват хипотезата на Уилямс, използвайки гхенетична информация и данни за репродуктивността и смъртността от 276 406 участници в базата данни на Biobank на Великобритания. Те откриват, че възпроизводството и продължителността на живота имат силна генетична обратна зависимост, което означава, че генетичните мутации, които благоприятстват възпроизводството, са склонни да съкращават продължителността на живота.
Освен това индивидите, носещи мутации, които ги предразполагат към относително високи репродуктивни нива, е по-малко вероятно да доживеят до 76-годишна възраст, отколкото тези, носещи мутации, които ги предразполагат към относително ниски репродуктивни нива според проучването.
Въпреки това, авторите предупреждават, че възпроизводството и продължителността на живота се влияят както от гените, така и от околната среда. И в сравнение с факторите на околната среда – включително въздействието на контрацепцията и абортите върху възпроизводството и напредъка на медицината върху продължителността на живота – генетичните фактори, обсъдени в проучването, играят сравнително малка роля, смятат авторите.
"Тези резултати осигуряват силна подкрепа за хипотезата на Уилямс, че стареенето възниква като страничен продукт на естествения подбор за по-ранно и повече възпроизводство. Естественият подбор не се интересува много от това колко дълго живеем след завършване на възпроизводството, тъй като нашата годност до голяма степен се определя до края на възпроизводството", обяснява проф. Джан.
"Интересното е, че открихме, че когато се контролира генетично предсказаното количество и време на възпроизвеждане, раждането на две деца съответства на най-дългата продължителност на живота", отбелязва проф. Джан. "Раждането на по-малко или повече деца намалява продължителността на живота."
Този резултат подкрепя констатациите от няколко предишни проучвания.
В генетиката концепцията за плейотропия предполага, че една мутация може да повлияе на множество характеристики. Идеята, че една и съща мутация може да бъде както полезна, така и вредна, в зависимост от ситуацията, е известна като антагонистична плейотропия и е предложена от Уилямс, за да лежи в основата на произхода на стареенето в статия, озаглавена "Плейотропия, естествен подбор и еволюция на стареенето" ("Pleiotropy, natural selection, and the evolution of senescence")
В биологията под стареене се рабира постепенното намаляване на телесните функции, което се проявява като намаляване на репродуктивната способност и увеличаване на смъртността с възрастта.
Базата данни Biobank на Великобритания позволява на Джан и Лун да оценят генетичната връзка между възпроизводството и продължителността на живота в геномен мащаб.
Изследователите проучват честотата на 583 свързани с репродукцията генетични варианта в базата данни и са установили, че няколко от вариантите, свързани с по-висока репродукция, са станали по-чести през последните десетилетия, въпреки едновременните им асоциации с по-кратък живот. Повишената честота на вариантите вероятно е резултат от естествения подбор за по-висока репродукция.
"Хипотезата на антагонистичната плейотропия прогнозира, че повечето мутации, които увеличават възпроизвеждането, но намаляват продължителността на живота, имат при естествения подбор повече предимства, отколкото недостатъци, така че се предпочитат от естествения подбор," посочва Джан.
Въпреки това, очакваната продължителност на човешкия живот, раждаемостта и репродуктивното поведение се промениха драстично през последните няколко десетилетия. По-конкретно, повече от половината хора живеят в райони на света, където раждаемостта е намаляла, заедно с повишени случаи на контрацепция, аборти и репродуктивни разстройства според новото проучване.
От друга страна, глобалната очаквана продължителност на човешкия живот при раждане се е увеличила стабилно от 46,5 години през 1950 г. до 72,8 години през 2019 г.
"Тези тенденции се движат предимно от значителни промени в околната среда, включително промени в начина на живот и технологиите, и са противоположни на промените, причинени от естествения подбор от генетичните варианти, идентифицирани в това изследване", коментира Джан.
"Този контраст показва, че в сравнение с факторите на околната среда, генетичните фактори играят второстепенна роля в човешките фенотипни промени, изследвани тук."
Справка: Erping Long et al, Evidence for the role of selection for reproductively advantageous alleles in human aging, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh4990. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh4990
Източник: Genetic mutations that promote reproduction tend to shorten human lifespan, study shows, University of Michigan
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари