megértése

Amparo Tolosa, Genotípus

Néhány állat, például a tizenhárom csíkos mókus, a téli időszakban csökkenti testhőmérsékletét és anyagcsere-aktivitását a hibernálás néven ismert folyamat során. Kép: Phil Myers, Zoológiai Múzeum, Michigani Egyetem.

Annak érdekében, hogy megbirkózzon a zord téli körülmények között, az emlősök egyes fajai csökkentik testhőmérsékletüket és anyagcseretevékenységüket a hibernálás. Ezen emlősök egyik stratégiája a hosszú hibernációs időszak túlélése érdekében a testzsír felhalmozódása, amely egészségtelen és közel áll az elhízáshoz, amely biztosítja az alváshoz és a koplaláshoz szükséges energiát.

Különböző, hibernált és nem hibernáló emlősfajok vizsgálata alapján az Utah-i Egyetem kutatócsoportja azonosította a hibernáció genetikai programjának néhány elemét, amelyek relevánsak lehetnek a hibernáció genetikai alapjainak tanulmányozása szempontjából. elhízottság.

A hibernáció be- és kilépése megköveteli, hogy az állatok pontosan szabályozzák anyagcseréjüket és alkalmazkodjanak minden évszakhoz. Érte, genetikai programra van szükségük, amely biztosítja, hogy az érintett gének akkor és a szükséges mennyiségben fejeződjenek ki. A program egy részének azonosítása érdekében a kutatók négy olyan faj genomját elemezték, amelyek külön fejlődtek, hogy a hibernálást a téllel való megbirkózás stratégiájaként használják, párhuzamosan más nem hibernált emlősök, például az elefánt vagy az emberi lény.

"A hibernátorok hihetetlen képességgé fejlődtek anyagcseréjük ellenőrzésében" - mondja Christopher Gregg, az Utah-i Egyetem Neurológiai és Anatómiai Tanszékének docense és a munka egyik szerzője. „Az anyagcsere sokféle betegség kockázatát alakítja ki, mint például az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség, a rák vagy az Alzheimer-kór. Úgy gondoljuk, hogy a genom hibernációval összefüggő részeinek megértése segít megtanulni irányítani e fontos betegségek egyes kockázatait. " A kutató kiemeli, hogy a vizsgálat legfőbb meglepetése annak megállapítása volt, hogy a hibernálásban részt vevő genom azon részei a genom azon régiójában találhatók, amely nem kódolja a fehérjéket.

Különböző genomi bioinformatikai megközelítésekből, A kutatók konzervált, nem kódoló régiókat azonosítottak a különböző fajok genomjában, amelyek a hibernáló emlősökben felgyorsult evolúció jeleit mutatják. A genom ezen régiói túlnyomórészt olyan gének közelében állnak, amelyek hajlamosak az emberek elhízásra, beleértve az FTO gént is.

Pontosabban, a felgyorsult evolúció jelei megtalálhatók a fehérje-kötő régiókban, amelyek részt vesznek a génexpresszió szabályozásában, olyan régiókban, amelyekben a kutatók úgy ítélik meg, hogy a jelölt szabályozási pontok beavatkoznak az emberi elhízásba.

A hibernálás és az elhízás közötti kapcsolat megerősítése érdekében a kutatók elemezték, hogyan fejeződnek ki a hipotalamuszban a Prader Willi-szindrómában (amelyben az egyik legreprezentatívabb tünet az elhízás és az étvágycsökkenés) és a kontroll emberek génjei. Ez az agyi régió az egyéb funkciók mellett szabályozza a súlykontrollt és a táplálékfelvételt illető viselkedést. Ebben az esetben a kutatók azt találták, hogy a Prader Willi-szindrómában szerepet játszó gének gazdagodást mutatnak a hibernációval összefüggő felgyorsult evolúciós régiókban is.

A kapott eredményekből, A kutatók szerint a hibernált állatok olyan mechanizmusokat fejlesztettek ki, amelyek inaktiválják a genomban az elhízással kapcsolatos gének aktivitását szabályozó szabályozó elemeket.

"Eredményeink azt mutatják, hogy a hibernált állatokban jelen lévő felgyorsult régiók az elhízással kapcsolatos gének közelében gazdagodnak emberek százezreinek tanulmányaiban, valamint az elhízás szindrómás formájához kapcsolódó gének közelében" - emeli ki Elliot Ferris, a Gregg laboratóriumának kutatója és a mű szerzője. "Ezért a hibernált emberek és állatok adatainak egyesítésével felfedhettük a genomban a jelölt fő szabályozó kapcsolóit, amelyek az emlősök elhízását szabályozzák.".

Referencia: Ferris E és mtsai. A távoli hibernátorok párhuzamosan gyorsított evolúciója feltárja az emlősök elhízását szabályozó CIS jelölteket és genetikai áramköröket. Cella jelentések. 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.10.102

Forrás: A hibernáló emlősök reményt keltenek az elhízás, az anyagcsere-betegségek genetikai megoldásaiban. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uouh-hma112119.php

Ha tetszett ez a hír, és többet szeretne megtudni az orvostudomány genetikájáról, érdekli tanfolyamaink. Itt van további információ.