Две новые работы подробно раскрывают, как евразийские обыкновенные бурозубки (Sorex araneus) уменьшают размер мозга и других органов на зиму, а затем восстанавливают их весной. Команда из Stony Brook University и международные партнёры совместила сборку генома на хромосомном уровне с сезонными транскриптомами мозга, чтобы связать физическую организацию генома с изменениями активности генов в разные сезоны.
В статье в Genome Research сообщается о регуляторных сдвигах в окислительном фосфорилировании и усилении метаболизма жирных кислот — паттернах, характерных для спячих видов. Авторы также зафиксировали повышенную зимнюю экспрессию генов глюконеогенеза (производства глюкозы из неуглеводных источников) и усиление сигнального пути FOXO, который регулирует клеточный метаболизм и гомеостаз. Исследователи считают, что эти процессы вместе играют центральную роль в уменьшении мозга и органов.
Статья в Molecular Biology and Evolution рассматривает влияние организации хромосом на такую пластичность. В ней описаны ранее неизвестные изменения экспрессии генов, связанные с явлением Дехнеля, и показано, что гены под положительным отбором и с дифференциальной экспрессией в гиппокампе избыточно представлены в открытых участках хромосом, где чаще происходят разрывы. Авторы предполагают, что хромосомные перестройки являются частью адаптивной эволюции и регуляции размера мозга.
Старший автор Liliana M. DE1valos подчеркнула идею генетической пластичности у млекопитающих, а ведущий автор William R. Thomas отметил неожиданную связь между перестройками хромосом и генами, меняющимися в цикле уменьшения и восстановления; те же гены встречаются у людей, поэтому изучение бурозубок может помочь понять метаболизм и здоровье человеческого мозга. В исследовании также участвовали специалисты из John Jay College of Criminal Justice, Max Planck Institute of Animal Behavior, Aalborg University и Universitat Autonoma de Barcelona. Источник: Stony Brook University.
Сложные слова
- транскриптом — набор всех молекул РНК в тканитранскриптомами
- окислительное фосфорилирование — процесс в митохондриях, вырабатывающий клеточную энергиюокислительном фосфорилировании
- глюконеогенез — образование глюкозы из неуглеводных веществглюконеогенеза
- экспрессия — считывание гена и производство его РНКэкспрессию
- пластичность — способность организма изменять структуру или функциюпластичности
- положительный отбор — эволюционный процесс, отбирающий полезные для выживания признакиположительным отбором
- хромосомная перестройка — изменение структуры хромосом в результате разрывовхромосомные перестройки
- гиппокамп — область мозга, важная для памяти и обучениягиппокампе
- сигнальный путь — цепочка молекулярных сигналов внутри клеткисигнального пути
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Каким образом изучение изменений мозга у бурозубок может помочь понять здоровье человеческого мозга?
- Какие возможные преимущества и риски хромосомных перестроек в эволюции видов?
- Какие дополнительные данные или эксперименты, по‑вашему, подтвердили бы роль метаболизма и сигнального пути FOXO в уменьшении и восстановлении мозга?
Похожие статьи
Уганда призывает реформировать науку и инновации
Национальный доклад, представленный 21 июня, говорит, что Уганда должна реформировать системы науки, технологий и инноваций, чтобы ускорить развитие. Отчёт отмечает гендерные пробелы и предлагает усилить финансирование и связи с бизнесом.
Пандемия и научная журналистика: глобальный отчёт
SciDev.Net опубликовал Global Science Journalism Report 2021 к 20-летию. Опрос 633 научных журналистов из 77 стран показывает рост нагрузки, смешанные оценки профессии и влияние пандемии на практики, включая использование препринтов.
Учёная из ЮАР создаёт нанодатчики для ранней диагностики
Южноафриканская учёная Джейми Ли Джэнюэри разрабатывает нанотехнологические биосенсоры для раннего обнаружения туберкулёза, рака и вирусных инфекций. Она сочетает нанотехнологии и электрохимию и хочет сделать приборы доступными в Южной Африке.