Хосе Рамон Зарате

екстремальних

28.04.2018 Організми, включаючи людину, біологічно пристосовуються для виживання та розмноження. Життєвий імпульс змушує захисні та завойовні мутації. Останній приклад щойно опублікований у журналі Cell: корінні жителі Індонезії Баджау збільшили розмір селезінки, щоб пристосуватися до вільного занурення до 70 метрів.

Відомі як морські кочівники, вони мають надзвичайну підводну ємність, із записами до 13 хвилин. Селезінка відіграє центральну роль у продовженні часу занурення, скорочуючи оксигенацію еритроцитів. "Я думаю, що якщо відбір впливає на тюленів, щоб збільшити їх селезінку, це може зробити те саме з людьми", - пригода Меліса Ілардо, з Кембриджського університету. Разом із вченими з університетів Копенгагена та Берклі він побачив, що селезінка Баджау була на 50 відсотків більшою, ніж селезінка в Салуані, сусідньому місті. Генетичний аналіз виявив ген (PDE10A), який, як видається, контролює рівень тиреоїдного гормону Т4, пов'язаний з розмірами селезінки. Дослідження буде корисним для дослідження гострої гіпоксії.

Дієтичні мутації інуїтів також скорочують їхній зріст у середньому на два сантиметри
За адаптивною логікою, екстремальні умови створюють чудову генетичну лабораторію. Також цього місяця Праці Національної академії наук збирають аналіз Каліфорнійського університету в Берклі, який підтвердив на археологічних рештках популяцій корінних американців з арктичних районів та останній льодовиковий період, 20 000-30 000 років тому, розвиток молочні протоки та інші особливості, такі як більша щільність потових залоз або більші різці, модифіковані для посилення передачі вітаміну D та інших поживних речовин потомству в середовищі з невеликою кількістю сонячного випромінювання, необхідного для біосинтезу цього вітаміну. Варіант гена EDAR V370A, поширений у популяціях Північної та Східної Азії, схоже, пов'язаний з цими ефектами.

Дієтичні мутації інуїтів також скорочують їхній зріст у середньому на два сантиметри. Це явище спостерігалося також серед пігмеїв - селективного пристосування для виживання в жарких і вологих тропічних лісах з важким доступом до їжі. Менше тіло вимагає менше їжі, генерує менше тепла і може краще рухатися в суворих і щільних умовах. Ця риса є результатом кількох генетичних змін, а не однієї мутації, як це було описано чотири роки тому у Збірнику Національної академії наук іншою міжнародною командою.

Хоча ці мутації часто корисні для виживання в суворих умовах, іноді вони мають свою ціну.
Морські глибини, замерзлі степи, непрохідні джунглі. і засніжені гори. Інший екстремальний сценарій - це 4000-метровий гірський масив. Наприкінці 2012 року команда з Університету Case Western Reserve в Огайо опублікувала дослідження в PLoS Genetics, що описує біологічну адаптацію тибетців та ефіопів, яка дозволяє їм процвітати на низьких рівнях кисню, модулюючи гемоглобін, хоча в обох групах генні варіанти були різними . Через рік інша команда з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розшифрувала генетичні основи висотної хвороби, порівнявши геноми перуанців з Антів, стійких або сприйнятливих до цього розладу. В Американському журналі генетики людини вони цитували два гени - ANP32D та SENP1 - які підвищували експресію у сприйнятливих людей. Толерантність до лактази в молоці у ефіопців проти посухи, схильність до накопичення енергії у вигляді жиру для боротьби з голодом або генетичні відмінності в імунній реакції між європейцями та африканцями - інші приклади, проаналізовані в цих біологічних умовах.

Хоча ці мутації часто корисні для виживання в суворих умовах, іноді вони мають свою ціну. Наприкінці минулого року група з Кіпрського університету спостерігала за даними бази даних Globocan, що популяції, що живуть у холодних місцях, таких як Данія та Норвегія, мають більш високий рівень раку. У статті "Молекулярна біологія та еволюція" Костянтинос Воскарідес пояснив, що "клітинна стійкість при низьких температурах і на великих висотах збільшить ймовірність раку через процеси природного відбору", що в цих місцях сприяло б пригніченню пухлинних генів перед онкогенами. Все це не означає, що повільна і майже непомітна еволюція діє лише під надзвичайним тиском, але такі ситуації краще відображають її таємничий хід і їх легше ізолювати та вивчити.