csökkentették

2019. június 26. - Duke Egyetem

A DNS csomagolásában bekövetkezett változások csökkentették testünk képességét arra, hogy a „rossz” zsírt „jó” zsírrá alakítsa.

Hibás ételeket vagy mozgáshiányt rójon fel rá. De jóval a modern elhízási járvány előtt az evolúció elhízott minket is.

"Mi vagyunk a kövér főemlősök" - mondta Devi Swain-Lenz, a Duke Egyetem biológiai posztdoktori munkatársa.

Az a tény, hogy az emberek ducibbak, mint a csimpánzok, nem újdonság a tudósok számára. De az új bizonyítékok segíthetnek elmagyarázni, hogyan jutottunk el így.

Swain-Lenz és hercegi kollégái azt tapasztalták, hogy annak ellenére, hogy csaknem azonos DNS-szekvenciájuk van, a csimpánzok és a korai emberek kritikus változásokon mentek keresztül a DNS zsírsejtekbe történő csomagolásában. Ennek eredményeként a kutatók szerint ez csökkentette az emberi test azon képességét, hogy a "rossz" kalóriatároló zsírt "jó" kalóriát égető fajokká alakítsa.

Az eredményeket június 24-én tették közzé a Genome Biology and Evolution folyóiratban.

A kutatók szerint a legközelebbi állatrokonainkhoz képest még a hatpakos hasizom és a hullámos karú emberek is jelentős zsírraktárral rendelkeznek. Míg más főemlősök zsírtartalma kevesebb, mint 9%, az ember egészséges tartománya 14–31%.

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan fejlődött az emberekből elhízott főemlős, egy csapat, amelyet Swain-Lenz és Greg Wray hercegbiológus vezetett, összehasonlította az emberek, a csimpánzok és egy rokonabb majomfaj, a rhesus makákó zsírmintáit. Az ATAC-seq nevű technikával elemezték az egyes fajok genomját a zsírsejtekben lévő DNS csomagolásának különbségei tekintetében.

Normális esetben a sejtben lévő DNS nagy része tekercsekké és hurkakká kondenzálódik, és szorosan körbetekerik a fehérjék köré, így csak a DNS bizonyos régiói vannak elég lazán csomagolva ahhoz, hogy hozzáférhetőek legyenek a géneket aktiváló és kikapcsoló sejtmechanizmusokhoz.

A kutatók körülbelül 780 DNS-régiót azonosítottak, amelyek csimpánzokban és makákókban hozzáférhetők, de az embereknél jobban csoportosultak. Ezeknek a régióknak a részletes vizsgálatával a csapat egy ismétlődő DNS-darabra is felfigyelt, amely segíti a zsír egyik sejttípusból a másikba történő átalakítását.

Nem minden zsír jön létre egyenlően - magyarázta Swain-Lenz. A zsír nagy részét fehér kalória alkotja, amely kalóriákat tárol. Ez alkotja a márványt egy steakben, és összegyűlik a derekunk körül. Másrészről a bézs és a barna zsírnak nevezett speciális zsírsejtek kalóriát égethetnek el ahelyett, hogy tárolnák őket, hogy hőtermelődjenek és melegen tartsanak bennünket.

A kutatás szerint az egyik oka annak, hogy ilyen kövérek vagyunk, az az, hogy a genom azon régiói, amelyek segítenek a fehér zsír barna színűvé válásában, lényegében emberekben voltak bezárva (üzleti szempontból rejtve és bezárva), de nem csimpánzok.

"Elvesztettük azt a képességet, hogy a zsírsejteket bézs vagy barna zsírsá alakítsuk át, és elakadtunk a fehér kövér úton" - mondta Swain-Lenz. Még mindig lehetséges a test korlátozott barna zsírjának aktiválása oly módon, hogy hideg hőmérsékletnek tesszük ki az embereket - magyarázta ", de azért dolgoznunk kell, hogy odaérjünk".

Az embereknek, akárcsak a csimpánzoknak, zsírra van szükségük a létfontosságú szervek csillapításához, a hőszigeteléshez és az éhezéstől való védelemhez. A kutatók szerint azonban a korai embereknek valószínűleg más okból kellett hízniuk, mint kiegészítő energiaforrásnak növekvő és éhes agyunk táplálásához.

Az emberi agy és a csimpánzok külön útját követő hat-nyolc millió év alatt az emberi agy mérete majdnem megháromszorozódott. A csimpánz agya nem mozdult.

Az emberi agy több energiát használ fel fontként, mint bármely más szövet. Úgy gondolják, hogy a zsírsejtek megcélzása a kalóriatároló fehér zsír helyett a kalóriát égető barna zsír helyett túlélési előnyt biztosított őseinknek.

Swain-Lenz szerint egy másik kérdés, amit kap: "sovány leszel?"

- Kívánom - mondta.

A barna zsír kalóriaégető képessége miatt számos kutató megpróbálja kideríteni, hogy a testünk azon képességének növelése, hogy a fehér zsírt bézs vagy barna zsírrá alakítsa, megkönnyítheti-e a fogyást.

Swain-Lenz szerint a főemlősök között talált különbségeket egy napon fel lehet használni elhízott betegek megsegítésére, de még nem jutottunk el odáig.

"Talán felfedezhetnénk egy olyan géncsoportot, amelyet be- vagy kikapcsolnunk kell, de ettől még nagyon messze vagyunk" - mondta Swain-Lenz. - Nem hiszem, hogy ez olyan egyszerű, mint egy kapcsoló megfordítása. Ha lenne, már régen felfedeztük volna ezt ”- magyarázta.

Devjanee Swain-Lenz, Alejandro Berrio, Alexias Safi, Gregory E Crawford, Gregory A Wray. A fehér zsírszövet kromatintájának összehasonlító elemzései azt sugallják, hogy az emberek kevésbé lehetnek bézs színűek, mint más főemlősök. Genombiológia és evolúció, 2019; DOI: 10,1093/gbe/evz134