У риб нотобранхів, які зустрічаються у Мозамбіку та Зімбабве, знайшли гени, які допомагають їм переживати посуху на стадії личинки. Для того, щоб вижити у суворих умовах, ці риби входять у стан сповільненого обміну речовин, а їхнє серце майже не б’ється. Науковці припускають, що за це відповідають гени, які виникли ще 18 мільйонів років тому. Це відкриття наблизить вчених до розуміння, як можна зберігати людські тканини та боротися з хворобами, обумовленими порушеннями обміну речовин. Про нього повідомили у журналі Cell.
Самець Nothobranchius furzeri. Rogelio Barajas, Xiaoai Zhao
Які гени допомагають рибам переживати посуху?
Науковці провели геномний аналіз різних видів нотобранхів для того, щоб ідентифікувати гени, які підтримують діапавзу — стан гальмування обміну речовин і збільшення стійкості організму до зовнішніх чинників. Виявилося, що за активацію діапавзи відповідають REST/NRSF та FOXO — фактори транскрипції, тобто білки, які регулюють продукування інших білків, зв’язуючись з відповідними ділянками ДНК.
Науковці виявили, що гени, які кодують ці фактори транскрипції, утворилися приблизно 18 мільйонів років тому з генних повторів, які присутні у всіх хребетних. Ці генні повтори виникли близько 473 мільйони років тому і незалежно еволюціонували у різних видів тварин, надаючи їм здатність сповільнювати обмін речовин, але при цьому збільшувати вироблення ліпідів, зокрема тригліцеридів та довголанцюгових жирних кислот. Вчені вважають, що підвищена концентрація ліпідів допомагає захищати мембрани клітин від пошкодження агресивними факторами довкілля.
Нотобранх Nothobranchius furzeri — це єдина хребетна тварина, яка входить у діапавзу на стадії, коли в личинки вже сформовані мозок та серце. Вивчення того, як їй вдається виживати у пересихаючих водоймах Мозамбіку та Зімбабве, допоможе вченим зрозуміти, як тварини пристосовуються до таких екстремальних умов та яку роль у цьому грає ліпідний обмін.
Хто ще виділяється здатністю сповільнювати обмін речовин
♨️ Сповільнювати обмін речовин за несприятливих умов здатні також мікроскопічні тихоходи. Їхні білки допомогли вберегти людські клітини від висушування
😴 Також у такий стан можуть входити миші, у них він називається сплячкою. А нещодавно вченим вдалося штучно викликати у мишей сплячку за допомогою ультразвуку
🥶 Стан, схожий на сплячку, спостерігали також у колібрі. Вони знизили температуру свого тіла до 4 градусів Цельсія, щоб зберегти енергію вночі