Исследователи, координируемые Калифорнийским университетом в Дэвисе, опубликовали 17 марта 2026 года в журнале G3: Genes|Genomes|Genetics, статью о предоставлении первого полного эталонного генома Pinus longaeva, открывающего новое направление исследований в области генетики экстремального долголетия.
В корявом сосновом дереве, пережившего многие империи, исследователи обнаружили геном из 24 миллиардов фрагментов, не имеющий признаков биологического старения, — план, который может переписать историю человеческой медицины.
**Учёные секвенировали геном сосны остистой в Большом Бассейне, старейшего известного неклонального организма на Земле, в исследовании, которое в конечном итоге может помочь объяснить, как этот вид выживает более 5 тысячелетий. Некоторые из ныне живущих сосен остистой начали расти еще до строительства египетских пирамид. **
Секвенированный геном охватывает 23,8 миллиарда пар оснований, что примерно в 8 раз больше, чем геном человека, но при этом кодирует лишь немного больше генов, кодирующих белки. Исследователи идентифицировали 21 364 из них. Остальная часть в основном состоит из повторяющихся последовательностей, которые, по-видимому, накапливались без ущерба для организма на протяжении миллионов лет эволюционной истории.
Образцы тканей были собраны из иголок и семян сосны остистой в Белых горах Калифорнии по разрешению Лесной службы Министерства сельского хозяйства США. Затем учёные из Университета Джонса Хопкинса провели генетическое секвенирование, используя комбинацию методов коротких и длинных прочтений, получив высококонгированную сборку с размером скаффолда N50 в 1,2 гигабазы. Геномы хлоропластов и митохондрий были собраны отдельно в виде полных кольцевых хромосом.
Две особенности сразу же привлекли внимание как возможные факторы, способствующие долголетию:
- сосна остистая несёт гены, связанные с устойчивостью к болезням, в частности, гены класса, известные как нуклеотид-связывающие рецепторы с богатыми лейцином повторами;
- длина её теломер в среднем больше, чем у других хвойных деревьев. Более длинные теломеры обычно ассоциируются с более медленным старением клеток.
Однако авторы исследования отмечают, что ни одна из этих особенностей не показала достаточно убедительных доказательств для подтверждения прямой роли в продолжительности жизни дерева. Необходимы дальнейшие исследования, прежде чем можно будет установить какой-либо механизм.
Сборка генома такого размера потребовала значительных вычислительных ресурсов. Стивен Зальцберг, профессор биомедицинской инженерии в Университете Джонса Хопкинса, сказал, что масштаб сделал проект действительно сложным.
"Сборка генома размером в 24 миллиарда пар оснований, который в восемь раз больше человеческого генома, представляет собой серьёзную техническую задачу", — сказал он. Он отметил, что основная часть генома состоит из повторяющихся последовательностей "мусорной" ДНК, которые, по-видимому, сосна остистая сохранила на протяжении миллионов лет эволюции без видимого вреда.
Ландшафт Высокой Сьерры, усеянный рощей сосен остистой и скалистым рельефом.
Сосны остистые разбросаны по Белым горам Калифорнии. Выносливые и долгоживущие, они процветают в холодных, ветреных, скалистых высокогорных районах Калифорнии, Невады и Юты.
Дэвид Нил, почетный профессор кафедры растениеводства Калифорнийского университета в Дэвисе, который руководил проектом и ранее помогал секвенировать геномы секвойи прибрежной, секвойи гигантской и сосны белокорой, описал результат как фундаментальный ресурс, а не как завершенное объяснение. "Секвенирование одного дерева не дает нам четкого понимания генетической основы долголетия", — сказал он. Но наличие эталонной последовательности генома, применимой к здоровью человека и всему остальному, является необходимым компонентом в современной биологии".
Один из наиболее интересных аспектов биологии сосны остистой заключается в том, что она, по-видимому, не подвергается биологическому старению, как большинство организмов.
Старение — это процесс, при котором клетки стареют и умирают, не заменяясь новыми, что в конечном итоге приводит к смерти организма.
Сосны остистые, по-видимому, не несут генетических маркеров, связанных с этим процессом, и когда они умирают, причина, как правило, внешняя: пожар, повреждение от бури, нашествие насекомых или физическое повреждение, а не старость в традиционном биологическом смысле.
