Neįprasta, kad tokie gyvūnai kaip lokiai, artėjant žiemai, kaupia savo kūno masę, kaupia riebalų atsargas ir sulėtina medžiagų apykaitą, kad ištvertų sunkesnį laiką.
Vargšas Eurazijos paprastasis svirnas, kurio gyvenimo trukmė yra vos metai,Sorex araneus) nenori gaišti brangių mėnesių gaudydamas Zs po sniego pusnymis. Vietoj to, jis sukūrė visiškai kitokią strategiją, kaip išgyventi tamsiomis, šaltomis dienomis, mažindamas kurą slegiančius organus, kad išsaugotų tuos keletą atsargų, kurias gali turėti po ranka.
Šis gudrus išgyvenimo triukas, pavadintas lenkų zoologo Augusto Dehnelio vardu „Dehnelio fenomenu“, gali priversti mažytį 5–12 gramų (0,2–0,4 uncijos) žinduolį numesti iki 18 procentų svorio, kai temperatūra nukrenta. daugiau nei ketvirtadalį jo smegenų masės – tik tam, kad kitą pavasarį ataugtų prarasti audiniai.
Dabar mokslininkai iš JAV, Vokietijos ir Danijos tiksliai nustatė keletą genų, atsakingų už šį reiškinį, ir nustatė intriguojančius ryšius su genetiniais žmonių pokyčiais, susijusiais su įvairiomis sveikatos sąlygomis, įskaitant Alzheimerio ligą.
Nauji atradimai pateikiami praėjus vos metams po tų pačių tyrinėtojų išvardijo daugybę medžiagų apykaitos poslinkių Žarnų kepenyse, smegenų žievėje ir hipokampe, kurie lydi sezoninį susitraukimą, išvados, jų teigimu, gali turėti įtakos gydant žmonių neurologines ligas.
Šiame tolesniame tyrime komanda siekė geriau suprasti Dehnelio reiškinio evoliuciją, lygindama genų ekspresiją skroblų pagumburyje su 15 kitų žinduolių rūšių iš įvairių žinduolių kategorijų.
Pagumburis vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant gyvūnų metabolizmą, todėl jo aktyvumo pokyčiai, reaguojant į sezoninius pokyčius, yra pagrindinis tyrimo tikslas. Naudodama esamus duomenų rinkinius, komanda nustatė šimtus genų, kurie buvo sureguliuoti svirplukėse ir turėjo atitinkamas versijas, išreikštas daugelio kitų žinduolių, įskaitant kitus stribus, graužikus ir primatus, smegenyse.
„Sukūrėme unikalų duomenų rinkinį, su kuriuo galėjome palyginti žiobrį pagumburį įvairiais sezonais ir rūšimis“, – sako vienas iš pagrindinių tyrimo mokslininkų, evoliucijos biologas Williamas Thomas iš Stony Brook universiteto JAV.
„Mes radome genų, kurie keičiasi skirtingais sezonais, reguliuojant energijos homeostazę, rinkinį, taip pat genus, reguliuojančius ląstelių mirtį, kurie, mūsų nuomone, gali būti susiję su smegenų dydžio sumažėjimu.
Išraiškingi genai, kurie keitė išraišką priklausomai nuo metų laikų, apima keletą vaidmenų, reguliuojančių kalcio signalizaciją barjere tarp kraujotakos sistemos ir smegenų, o tai rodo adaptacijas, kurios atveria kanalus į pagumburį ir padidina vietovės gebėjimą greitai reaguoti į aplinkos pokyčius.
Seka, kuri išsiskyrė palyginus genų reguliavimą rudenį ir pavasarį, buvo BCL2L1, seka, kuri, kaip manoma, atlieka svarbų vaidmenį valdant atskirų ląstelių sunaikinimą.
Palyginus nepažeistų ir sumaišytų geno RNR transkriptų poveikį šeško smegenų ląstelių kultūrai, įtarimai patvirtinti, o tai prisidėjo prie sudėtingo signalų perdavimo ir ląstelių mirties paveikslo, dėl kurio smegenys buvo apkarpytos, reaguojant į sezoninius pokyčius.
Lyginant reguliuojamas sekas su panašiais genais įvairiose žinduolių rūšyse, komanda nustatė penkis genus, kuriuos dabar laiko svarbiais Dehnelio fenomeno evoliucijoje. Tai buvo genas, perdirbantis membraninius baltymus, kitas, kuris tarpininkauja sinapsinių membranų funkcijoms nervų ląstelėse, ir vienas, susijęs su žmonių nutukimu ir Alzheimerio liga.
Atsižvelgiant į tai, kad skroblas gyvena – greitai miršta – jaunas požiūris į gyvenimą, neuronų aukojimas siekiant išsaugoti greitai išsikraunančią bateriją greičiausiai atsipirks. Mūsų pačių rūšyse panašūs pokyčiai kainuotų mirtiną kainą.
Vykdomi medicininiai tyrimai vis dažniau atranda reikšmingą medžiagų apykaitos sutrikimo ir neurodegeneracinės ligos sutapimą, o tai leidžia daryti prielaidą, kad tolesnis žiobrio sugebėjimo tyčia mažinti smegenis tyrimas galėtų suteikti gilesnių įžvalgų apie pažinimo nuosmukio diagnozę ir gydymą.
Šis tyrimas buvo paskelbtas m eGyvenimas.
