Zwei Studien von Forschenden der Stony Brook University und internationaler Partner untersuchen das Dehnel-Phänomen bei der Eurasischen Spitzmaus (Sorex araneus). Im Winter schrumpfen Gehirn und andere Organe, wodurch der Energiebedarf der Tiere sinkt; im Frühling wachsen die Organe wieder auf normale Größe. Die Arbeiten erschienen in Genome Research und in Molecular Biology and Evolution.
Die Teams verbanden eine Chromosomenebene-Genomassemblierung mit saisonalen Transkriptomen des Gehirns, um Genomstruktur mit Änderungen der Genaktivität zu verknüpfen. In der Genome-Research-Studie zeigten die Tiere im Herbst und Winter Verschiebungen in der oxidativen Phosphorylierung, eine stärkere Fettsäureverwertung und eine erhöhte Expression von Genen der Glukoneogenese. Zusätzlich nahmen FOXO-Signalwege zu, was die Forschenden als zentral für die Schrumpfung einordnen.
Die Arbeit in Molecular Biology and Evolution zeigt, dass chromosomale Umlagerungen mit differentieller Genexpression im Hippocampus und mit Regionen offener Chromatinstruktur verbunden sind, die häufiger Brüche zeigen. Die Autorinnen und Autoren schlagen vor, dass solche Umlagerungen Teil adaptiver Evolution und der Regulation der Gehirnplastizität sind. Liliana M. DE1valos betonte die Rolle genetischer Plastizität, und William R. Thomas wies auf mögliche Relevanz für den Menschen hin.
Schwierige Wörter
- transkriptom — Alle RNA-Moleküle, die eine Zelle herstellt.Transkriptomen
- oxidative phosphorylierung — Zellprozess, der Energie mit Sauerstoff erzeugt.
- glukoneogenese — Herstellung von Glukose im Körper aus anderen Stoffen.
- foxo-signalweg — Zellweg, der Zellen Stressreaktionen steuert.FOXO-Signalwege
- umlagerung — Veränderung in der Anordnung von Chromosomen.Umlagerungen
- hippocampus — Teil des Gehirns wichtig für Gedächtnis.
- genexpression — Herstellung von Proteinen aufgrund von Genen.
- gehirnplastizität — Fähigkeit des Gehirns, sich zu verändern.
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Diskussionsfragen
- Warum könnte das Schrumpfen und wieder Wachsen der Organe im Frühling für Tiere vorteilhaft sein?
- Welche Bedeutung hat genetische Plastizität deiner Meinung nach für die Anpassung von Tieren an Jahreszeiten?
- Wie könnte die Forschung an der Spitzmaus Hinweise für die menschliche Medizin liefern?
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