Испанские исследователи из Университета Овьедо изучили геном медузы Turritopsis dohrnii, известной как «бессмертная медуза». В отличие от родственных видов, эта медуза способна при определенных условиях возвращаться на предыдущую стадию развития и начинать свой жизненный цикл сначала.
Данный вид широко распространен в умеренных и тропических водах мирового океана. Во взрослом состоянии Turritopsis dohrnii представляет собой небольшую медузу с размером колокола около 4,5 миллиметров. Яйцеклетки самок медузы оплодотворяются в морской воде и превращаются в типичных для медуз личинок — планул, который имеют форму овальной пластинки. Планулы прикрепляются к грунту и превращаются в гидроидные полипы — существа, напоминающие актиний. Затем от полипа отпочковываются взрослые медузы.
Такой цикл развития — планула, полип, медуза — типичен для медуз, но Turritopsis dohrnii обладает уникальной особенностью. Если колокол взрослой медузы поврежден или если она попадает в стрессовые условия (например, измение температуры или солености воды, продолжительное голодание), эта медуза способна превращаться обратно в полип. В этом случае она поглощает собственные щупальца и оседает на морское дно, а в течение следующих полутора дней превращается в новый полип, который затем может образовать много медуз. Таким образом, хотя T. dohrnii может стать жертвой хищника, она может предотвратить смерть от старости. Медуза была описана в 1883 году выдающимся немецким биологом Августом Вейсманом, а ее способность обращать вспять свой жизненный цикл была открыта в середине 1990-х.
В новом исследовании ученые обратились к генам медузы, чтобы выяснить молекулярно-генетические механизмы ее омоложения. Они секвенировали ее геном и сравнили его с геномом T. rubra, родственным видом медуз с обычным жизненным циклом. Исследователи обнаружили, что, по сравнению со своим родственником, у «бессмертной медузы» вдвое больше генов, связанных с восстановлением и защитой ДНК. Авторы также обнаружили различия в нескольких других генах, в том числе связанных с репликацией и стволовыми клетками. «Бессмертная медуза» имеет мутации, которые сохраняют теломеры — последовательности ДНК на концах хромосом, обычно укорачивающиеся с возрастом. Эти различия могут быть ключом к бессмертию медузы.
Итоги работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.