Využitím nových metod molekulární genetiky prokázal Vermulst u myší, že předchozí analýzy mitochondriální DNA značně přeceňovaly rozsah mutací, které tuto dědičnou informaci postihují. Vermulst zjistil, že ve skutečnosti je výskyt bodových mutací desetkrát nižší, než se uvádělo. V následujících pokusech se vědci soustředili na kmen myší, který je postižen mutací genu pro mitochondriální DNA polymerázu. Gen je uložen v jaderné dědičné informaci ale vyvolává zvýšený počet mutací v mitochondriální DNA.

Marc Vermulst

Homozygoti nesoucí mutaci genu na obou chromozomech mají 2500krát více mutací mitochondriální DNA než myši, které touto mutací netrpí. Takto postižená zvířata mají zkrácený život a vykazují některé známky předčasného stárnutí. Až potud potvrzovaly Vermulstovy výsledky stávající názor o klíčové roli mutací mitochondriální DNA pro stárnutí. Velké překvapení čekalo vědce při studiu heterozygotů, kteří nesou mutaci genu pro mitochondriální DNA polymerázu jen na jednom chromozomu.

 

Myši s 500krát zvýšeným výskytem mutací mitochondriální DNA se dožívají normálního věku a předčasné stárnutí se u nich neprojevuje. Teorie, že stárnutí je vyvoláno hromadícími se bodovými mutacemi mitochondriální DNA je tím zpochybněna.

Tyto myši mají 500krát zvýšený výskyt mutací mitochondriální DNA. Přesto se dožívají normálního věku a předčasné stárnutí se u nich neprojevuje. Ani velmi staré myši s plně funkční mitochondriální DNA polymerázou nenahromadí v mitochondriích tolik mutací jako heterozygoti s jedním mutovaným genem.

„Homozygoti překročili určitou mez, za kterou už mutace mitochondriální DNA vyvolávají stárnutí,“ říká Vermulst. „Heterozygoti jsou pod touto hranicí. To ale ukazuje, že zvířata s nenarušeným genem nikdy nenahromadí v mitochondriální DNA tolik mutací, aby to u nich mohlo vyvolat stárnutí. Stárnutí tedy musí mít jinou příčinu.“
Interpretace tohoto objevu je velmi obtížná. Někteří odborníci poukazují na fakt, že nová citlivá analýza mitochondriální DNA odhalí jen bodové mutace postihující jednotlivá „písmena“ genetického kódu. Neprokáže však rozsáhlejší poškození DNA, jako jsou například delece delších sekvencí. Je možné, že stárnutí mají na svědomí právě rozsáhlejší defekty mitochondriální DNA.

„Výsledky této studie komplikují mitochondriální teorii stárnutí přinejmenším s ohledem na bodové mutace mitochodnriální DNA,“ konstatuje genetik Eric Schon z newyorské Columbia University.