Митохондрии — крошечные структуры внутри клеток, которые играют ключевую роль в выработке энергии. Они имеют собственная ДНК, отдельную от ядерной. Эта ДНК передается только по материнской линии: от матери к ребенку через яйцеклетку. Мутации в митохондриальной ДНК обычно безвредны, но иногда вызывают тяжелые заболевания, поражающие мышцы и нервную систему.

Долгое время ученые считали, что с возрастом женщины в ее яйцеклетках, как и в других клетках тела, неизбежно накапливаются генетические ошибки — мутации митохондриальной ДНК. Женщины передают их потомству так же, как мужчины передают хромосомные мутации через сперматозоиды. Однако до недавнего времени проверить это напрямую не удавалось.

Американские ученые под руководством биолога Катерины Маковой из Пенсильванского университета решили выяснить, действительно ли с возрастом женщины в яйцеклетках накапливаются мутации митохондриальной ДНК. Исследователи проанализировали 80 яйцеклеток, взятых у 22 женщин в возрасте от 20 до 42 лет.

Для анализа использовали высокоточный метод секвенирования, который позволяет выявлять даже единичные мутации. Оказалось, что в яйцеклетках частота митохондриальных мутаций не увеличивается с возрастом, это удивило исследователей. В клетках крови и слюны этих же женщин количество мутаций действительно росло, как и ожидалось. Но яйцеклетки показали совсем другую картину.

Статья по теме: Стало известно, за счет чего человеческие яйцеклетки «выживают» десятилетиями 

Макова считает, что в организме женщин сформировался особый механизм защиты яйцеклеток от генетических повреждений. Такой механизм мог возникнуть в процессе эволюции — чтобы обеспечить возможность рождения здоровых детей даже в зрелом возрасте.

Открытие перекликается с предыдущими результатами той же команды. Ранее они исследовали яйцеклетки макак. У этих животных число митохондриальных мутаций росло до девятилетнего возраста — пика репродуктивной активности у макак. После этого рост мутаций прекращался. 

Генетик Барбара Арбайтхубер (Barbara Arbeithuber) из Университета штата Пенсильвания предположила, что у женщин яйцеклетки могут вести себя так же, как у макак — сначала накапливать мутации, а потом «останавливаться» на каком-то уровне. Но чтобы это подтвердить, нужно исследовать яйцеклетки очень молодых женщин — например, в подростковом возрасте. Только так ученые смогут понять, действительно ли мутации сначала появляются, а потом больше не прибавляются.

Статья по теме: Микропластик впервые обнаружен в женских яичниках

Другие ученые, не участвовавшие в исследовании, тоже обратили внимание на результаты. Например, американский биолог Рут Леманн (Ruth Lehmann) из Массачусетского технологического института объяснила, почему это открытие важно. Яйцеклетки передают свои митохондрии детям, и если в этих митохондриях нет вредных мутаций, это может сильно повлиять на здоровье будущих поколений. Чем «чище» митохондриальная ДНК, тем выше шанс родить здорового ребенка.

Научная работа опубликована в журнале Science Advances.