2.4 Факторы влияющие на продолжительность жизни

Ограниченность продолжительности жизни и старение представляют собой универсальные явления. Продолжительность жизни определяется взаимодействием генетических факторов и факторов внешней среды и может сильно отличаться в разных популяциях и у разных особей одного вида. Изучение генетических факторов, лежащих в основе такой вариабельности, представляет большой интерес для понимания причин и условий, обеспечивающих высокую продолжительность жизни.

Искусственное продление светлой части суток приводит к увеличению скорости старения и к уменьшению продолжительности жизни (ПЖ) плодовой мушки Drosophila melanogaster и мышей (Москалев и др., 2006; Anisimov et al., 2004; Majercak, 2002.; Massie et al., 1991; Massie et al., 1993; Sekelsky et al., 2000). Однако механизмы этого явления изучены слабо. В то же время известно, что процессы циркадной ритмичности позвоночных животных регулирует гормон эпифиза мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин), который, кроме того, оказывает выраженное антиоксидантное действие (Анисимов и др., 1997; Анисимов, 2003; Anisimov et al., 2006; Armstrong et al., 1991; Pieri et al., 1995). По-видимому, у млекопитающих он участвует в регуляции процессов старения. Например, длительное введение мелатонина старым мышам замедляет возрастзависимую инволюцию тимуса и дегенерацию желтого пятна (Sainz et al., 1995; Yi et al., 2005). Известно, что при старении организма млекопитающих наблюдается постепенное снижение биосинтеза мелатонина, что является следствием уменьшения адренергической иннервации и количества β-адренергических рецепторов на поверхности пинеалоцитов (Pappolla et al., 1997). В качестве антиоксиданта мелатонин подавляет образование окисленных (карбонилированных) форм белков и замедляет перекисное окисление липидов (Anisimov et al., 1997; Bonilla et al., 2006). Благодаря своим антиоксидантным свойствам мелатонин приводит к выраженному подавлению апоптоза. Например, он повышает экспрессию в нервной ткани генов Mn- и Cu, Zn-Sod, защищая нейроны от апоптоза, вызванного активными формами кислорода и накоплением Ca2+. Мелатонин подавляет также апоптоз тимоцитов (Pappolla et al., 1997; Provinciali et al., 1996). В ряде экспериментов показано, что введение мелатонина замедляет процессы старения и продлевает жизнь модельным животным, например, мышам (Pierpaoli et al., 1994), крысам (Oakninbendahan et al., 1995) и дрозофилам (Bonilla et al., 2002; Coto-Montes et al., 1999). В

2.5 Стрессоустойчивость Drosophila melanogaster

Род Drosophila содержит около 1 500 описанных видов плодовых мушек, которые занимают разнообразные экологические ниши, включая леса, пустыни и антропогенные территории. С 1-й половины XX в. такие виды мушек, как D. melanogaster, D. pseudoobscura и D. virilis, используют в качестве модельных объектов генетики, физиологии, экологии и эволюции. На сегодняшний день ни одна другая группа организмов не имеет такой четко определенной филогении и такого большого числа публикаций в разных обла

стях биологии. После недавнего завершения полногеномного секвенирования 12 видов дрозофил (D. melanogaster, D. pseudoobscura, D. ananassae, D. erec ta, D. grimshawi, D. mojavensis, D. per similis, D. sechellia, D. simulans, D. virilis, D. willistoni и D. yakuba) появились возможности сопоставлять различные аспекты экологии и эволюционной биологии видов одного рода с особенностями их генома. Учитывая относительно короткий жизненный цикл, плодовые мушки рода Drosophila могут быть использованы как уникальные модельные системы для сравнительных исследований механизмов контроля продолжительности жизни (ПЖ) на разных уровнях биологической организации. ПЖ дрозофилы может быть увеличена с помощью генетических манипуляций и фармакологических вмешательств. При этом наблюдают взаимосвязь ПЖ с такими показателями жизнеспособности, как плодовитость и стрессоустойчивость.