Живи долго! Научный подход к долгой молодости и здоровью

Межклеточная коммуникация микроРНК сохраняется на всем эволюционном древе жизни, что открывает возможность межцарственной регуляции генов. В XVIII веке жизнь классифицировалась как принадлежащая либо к царству растений, либо к царству животных[7215]. В XIX веке одноклеточные организмы, такие как амебы, получили собственное царство[7216], а с дальнейшим совершенствованием микроскопии оно появилось и у бактерий. (В настоящее время насчитывается семь царств – водоросли и грибы, а также бактериоподобные организмы, первоначально описанные как экстремофилы, обитающие в зонах, ранее считавшихся непригодными для жизни, например в горячих источниках[7217].)

Могут ли обитатели разных царств общаться друг с другом, используя общий для всех язык микроРНК? В 2011 году мы узнали, что микроРНК микробиома могут модулировать экспрессию генов своего хозяина[7218]. Например, бактерии, вызывающие заболевания десен, выделяют везикулы с микроРНК, которые проникают в клетки хозяина и, по-видимому, подавляют наш иммунный ответ[7219]. Коварно! Затем, в 2016 году, мы узнали, что у нас есть своя собственная программа борьбы с микроРНК. Фекальные микроРНК, вырабатываемые клетками выстилки кишечника, проникают в кишечные бактерии, регулируют экспрессию их генов и рост и могут быть необходимы для поддержания здорового микробиома[7220]. Если между простейшими и сложнейшими организмами на Земле происходит манипуляция микроРНК, то как насчет перекрестного взаимодействия с промежуточным звеном – растительным царством?

Карикатурист Рэндалл Манро нарисовал комикс под заголовком «Действительно, каждая вечеринка – это воссоединение семьи», чтобы напомнить нам, что в конечном счете все мы родственники. Если заглянуть достаточно далеко в прошлое, то каждый из нас сможет найти общего предка, вплоть до самого первого Homo sapiens, с которым мы все связаны. Итак, в комиксе показана вечеринка, на которой присутствуют фигурки, обозначенные как «я», «2-й кузен», «14-й кузен», «35-й кузен», а также домашний кот, обозначенный как «17 000 000-й кузен». Да, если заглянуть достаточно далеко в прошлое, у вас с Пушистиком действительно был общий предок из плоти и крови. В комиксе также есть комнатное растение с надписью «50 000 000 000-й кузен»[7221]. С помощью методов молекулярного отсчета времени по общим отклонениям в ДНК было установлено, что растения и животные разошлись 1576 миллиардов лет назад плюс-минус 88 миллионов лет[7222]. Таким образом, у вас, кота и фикуса был общий предок. Действительно, воссоединение семьи.

Повсеместное присутствие и активность микроРНК в растениях были обнаружены вскоре после их открытия у животных[7223]. Например, растение хлопчатник использует микроРНК для подавления генов вирулентности патогенного гриба[7224]. Какое влияние могут оказывать микроРНК растений в межцарственном взаимодействии – с нами? Так же как мы имеем много общих микроРНК с другими животными, некоторые последовательности микроРНК в растениях настолько близко совпадают с микроРНК животных, что ученые подозревают, что это одна и та же микроРНК, сохранившаяся за 1,5 миллиарда лет эволюции[7225]. Как бы то ни было, при сопоставлении последовательностей растительных микроРНК с человеческой мессенджерной РНК выяснилось, что существует не менее тысячи различных человеческих генов, на которые могут быть нацелены растительные микроРНК[7226].

Растительная диета содержит тысячи биологически активных микроРНК[7227]. Хотя научное сообщество исторически объясняет пользу фруктов, овощей и лекарственных трав наличием в них фитонутриентов, возможно, именно микроРНК играют в этом не последнюю роль[7228]. Изолированные фитонутриенты часто не могут полностью повторить эффект цельных продуктов, из которых они были извлечены. Это объясняется синергическим взаимодействием различных компонентов. Как мы уже видели, одним из способов воздействия фитонутриентов, таких как полифенолы, на нашу физиологию является манипулирование экспрессией микроРНК, но, возможно, растительные микроРНК напрямую направлены на наши гены[7229].

Изучение межцарственной регуляции генов с помощью «ксено-микроРНК»[7230] в настоящее время считается одной из самых интересных научных тем[7231]. В целом концепция межцарственного генетического манипулирования не является чем-то новым. В конце концов, РНК и ДНК вирусов захватывают клетки человека с незапамятных времен. Но если микроРНК, получаемые из пищи, изменяют экспрессию наших генов, то это, безусловно, придает новый смысл фразе «ты – то, что ты ешь»[7232].

Диетические микроРНК