Drosophila melanogaster, більш відома як плодова муха, є однією з тварин, яких наука найбільш цінує. Хоча для багатьох це здається настільки неймовірним, правда полягає в тому, що, наскільки крихітним він є, генетично він дуже схожий на людей, і саме тому він був корисним для проведення незліченних досліджень, починаючи від поведінки і закінчуючи механізмами циркадних циклів.

плодова

Це досить поширена тварина в різних місцях, і, як випливає з назви, вона в основному міститься в плодах та їх залишках, які ми викидаємо.

Але нехай це ім’я не обманює нас. Плодова муха не просто їсть фрукти. Насправді, недавнє дослідження показало, що ці маленькі листівки можуть їсти майже всі види рослинної речовини, а їх раціон є одним з найбільш гнучких серед живих істот. Родзинка цього полягає в тому, що ця різноманітність у харчуванні походить від їх смаку до вуглеводів, і це допомогло вченим зрозуміти, як змінити харчові уподобання нікого, крім людей.

Подібні організми, які не переносять однакових поживних речовин

Почнемо із вищесказаного. Люди, як і плодова муха, можуть вибирати між широким каталогом продуктів харчування, які нам забезпечує наша природа, і тих, які ми з нього готуємо. Ось чому ми відомі як "спеціалісти з харчування".

Цікаво, що деякі генетичні двоюрідні брати плодових мух, замість того, щоб мати також гнучку дієту, можуть харчуватися лише дуже специфічними рослинами, саме тому їх називали "спеціалістами з харчування".

Фахівці харчуються фруктами або квітами, але не кимось із цих груп. Насправді, місцевий раціон харчування є досить специфічним і практично позбавленим вуглеводів.

Це привернуло увагу наукової спільноти, саме тому Каорі Ватанабе та Юкако Хатторі з Вищої школи біологічних досліджень при Університеті Кіото провели дослідження, зосереджене на виявленні того, чому існують такі помітні харчові відмінності між організмами, які входять до одного генетичного сім'я.

"Виявлення відмінностей у молекулярних механізмах між спеціалістами та дієтологами може допомогти нам зрозуміти, як організми пристосовуються до різних харчових умов".

Три різні дієти для спеціалістів загального профілю

Команда дослідників розпочала свої експерименти з личинками як спеціалістів широкого профілю, так і спеціалістів, яким вони дали три різні дієти: одну з високим вмістом білка, іншу з вуглеводами та іншу на основі білково-вуглеводної суміші.

Метою було визначити, чи можуть личинки обох груп адаптуватися до кожної з них. Вони зауважили, що загальним лікарям, серед яких була і плодова муха, вдалося вирости за всіх дієт. Але з іншого боку, личинки-спеціалісти не змогли вижити в кожній з них: вони загинули в умовах, багатих на вуглеводи.

"У ході нашого дослідження ми змінили баланс поживних речовин у їжі різних видів дрозофіл та порівняли їх харчову пристосованість разом із транскрипційними та метаболічними реакціями".

Як ми вже згадували раніше, дієтичний профіль спеціалістів свідчить про те, що споживання вуглеводів у них досить низьке, що суттєво відрізняється від гнучкого харчування їх двоюрідних братів.

Вища толерантність до вуглеводів може бути реакцією на еволюцію

Щоб пояснити їх відмінності від генетично подібних груп, таких як плодові мухи, дослідники припустили, що на них можуть впливати гени, які контролюють їх реакцію на вуглеводи. Серед них є шлях, відомий як TGF-β/Активін, відповідальний саме за це.

«Сигнальний шлях, відомий як сигналізація TGF-β/Активін, регулює реакцію організму на вуглеводи. Загалом, цей шлях є досить гнучким і підтримує метаболічний гомеостаз за різних дієт. Насправді існує близько 250 метаболічних генів, які негативно регулюються, коли дієта багата вуглеводами ".

Висновок, до якого прийшли дослідники, полягає в тому, що вища толерантність до вуглеводів у генералістів є результатом їх еволюційного процесу. Вони могли бути знайдені в середовищах, в яких цих поживних речовин було багато, тоді як фахівці, взаємодіючи в постійних середовищах з низьким вмістом вуглеводів, втрачали ці надійні еволюційні системи.

Отже, враховуючи, що люди та мухи мають спільну значну кількість генів та регуляторних факторів, які роблять їх подібними, ці висновки можуть закласти основи для розробки моделі, яка дозволяє нам знати генетичну мінливість між людьми на основі їх дієтичного споживання., пропонують автори.