ожиріння

Ампаро Толоса, Генотип

Деякі тварини, такі як ховрус із тринадцятьма смугами, взимку знижують температуру тіла та метаболічну активність, відомий як сплячка. Зображення: Філ Майерс, Музей зоології Мічиганського університету.

Щоб впоратись із суворими несприятливими зимовими умовами, деякі види ссавців знижують температуру тіла та метаболічну активність у процесі, відомому як сплячка. Однією зі стратегій цих ссавців пережити тривалий період сплячки є накопичення жиру в організмі - нездорова дія, близька до ожиріння, яка забезпечить необхідну енергію для боротьби зі сном і голодуванням.

Під час вивчення різних видів ссавців, які впадають в сплячку і не впадають в сплячку, група дослідників з Університету штату Юта виявила деякі елементи генетичної програми сплячки, які можуть бути актуальними для вивчення генетичних основ сплячки. ожиріння.

Вхід і вихід із сплячки вимагають від тварин точного контролю свого метаболізму та адаптації його до кожного сезону. Для нього, їм потрібна генетична програма, яка гарантує, що гени, що беруть участь, експресуються тоді і в необхідній кількості. Щоб визначити частину цієї програми, дослідники проаналізували геноми чотирьох видів, які окремо еволюціонували, використовуючи сплячку як стратегію подолання зими, паралельно з геномами інших ссавців, які не сплять, наприклад, слона чи людини буття.

"Зимові сплячки розвинулись до неймовірної здатності контролювати свій метаболізм", - говорить Крістофер Грегг, доцент кафедри неврології та анатомії Університету Юти та один з авторів роботи. «Метаболізм формує ризики багатьох різних захворювань, таких як ожиріння, діабет 2 типу, рак або хвороба Альцгеймера. Ми віримо, що розуміння частин геному, пов’язаних із сплячкою, допоможе нам навчитися контролювати ризики деяких з цих важливих хвороб ". Дослідник підкреслює, що головним сюрпризом дослідження стало виявлення того, що частини геному, які беруть участь в сплячці, знаходяться в тій області геному, яка не кодує білки.

З різних геномних біоінформаційних підходів, Дослідники виявили збережені некодуючі регіони в геномах різних видів, що мають ознаки прискореної еволюції у зимових сплячих ссавців. Ці ділянки геному переважно близькі до генів, які надають сприйнятливість до ожиріння у людей, включаючи ген FTO.

Зокрема, ознаки прискореної еволюції виявляються в ділянках, що зв’язують білки, які беруть участь у регуляції експресії генів, регіонах, які дослідники вважають регуляторними пунктами для втручання в ожиріння людини.

Щоб підсилити зв'язок між сплячкою та ожирінням, дослідники проаналізували, як гени пацієнтів із синдромом Прадера Віллі (при якому одним із найбільш репрезентативних симптомів є ожиріння та втрата контролю апетиту) та контрольних людей виражаються в гіпоталамусі. Ця область мозку регулює, серед інших функцій, контроль ваги та поведінку щодо прийому їжі. У цьому випадку дослідники виявили, що гени, що беруть участь у синдромі Прадера Віллі, також показують збагачення в регіонах прискореної еволюції, пов'язаних зі сплячкою.

З отриманих результатів, Дослідники припускають, що зимові тварини розробили механізми інактивації регулюючих елементів у геномі, що контролюють активність генів, пов’язаних з ожирінням.

"Наші результати показують, що пришвидшені регіони, наявні у зимових тварин, збагачуються поблизу генів, пов'язаних з ожирінням, в дослідженнях сотень тисяч людей, а також поруч з генами, асоційованими з синдромною формою ожиріння", підкреслює Елліот Ферріс, дослідник в лабораторії Грегга та автор твору. "Таким чином, об'єднавши дані з зимової сплячки людей і тварин, ми змогли виявити кандидати на головних регуляторних перемикачів у геномі, які контролюють ожиріння у ссавців".

Довідково: Ferris E та ін. Паралельна прискорена еволюція у віддалених зимових сплячках виявляє елементи СНД та генетичні схеми, що регулюють ожиріння ссавців. Звіти стільникових мереж. 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.10.102

Джерело: Зимуючі ссавці викликають надію на генетичні рішення ожиріння, метаболічних захворювань. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uouh-hma112119.php

Якщо вам сподобалась ця новина і ви хочете дізнатись більше про генетику в медицині, вас цікавлять наші курси. Ви маєте тут більше інформації.