Генетические подсказки могут помочь объяснить, почему ленивцы живут в таком замедленном темпе. В новом исследовании ученые связали чрезвычайно медленный образ жизни этих животных с древними «прыгающими генами», связанными с митохондриями — клеточными структурами, вырабатывающими энергию.
Чтобы разобраться в этом, ученые проанализировали геном двупалого ленивца (Choloepus didactylus) наряду с геномами десятков других млекопитающих, сообщает Science Alert. Их внимание сосредоточилось на транспозонах — фрагментах ДНК, которые часто называют «прыгающими генами», поскольку они могут перемещаться или копировать себя на новые места в геноме.
Исследователи обнаружили признаки того, что эти элементы оставались активными в линии ленивцев более 30 миллионов лет. Некоторые из сохранившихся последовательностей были связаны с митохондриями, которые производят энергию внутри клеток, а также с другими генами, отвечающими за метаболизм.
Эта генетическая модель может помочь объяснить необычную биологию ленивцев. У них самый низкий метаболизм среди всех млекопитающих, они известны своим очень медленным движением и, в отличие от многих млекопитающих, не регулируют постоянно температуру своего тела.
Вместо того чтобы быть недостатком, эти черты могут отражать генетические адаптации, которые развивались в течение миллионов лет.
Геномик биоразнообразия Камила Маццони из Лейбницкого института исследований зоопарков и дикой природы в Германии заявила: «Наши результаты показывают, что у ленивцев, возможно, развились генетические "резервные системы", которые помогают компенсировать их "расслабленные митохондрии" и поддерживают их уникальный образ жизни», — сообщает Science Alert.
Одна из возможностей заключается в том, что ленивцы выработали альтернативные генетические пути, которые позволяют клеткам продолжать функционировать в условиях очень низких энергетических потребностей. Это имеет более широкое значение, поскольку дисфункция митохондрий вовлечена в основные проблемы со здоровьем человека, включая диабет, нейродегенеративные заболевания, потерю мышечной массы и возрастные расстройства.
Исследование не означает, что новые методы лечения не за горами, но оно предлагает естественную модель того, как клетки могут оставаться здоровыми в условиях низкого энергопотребления.
Понимание этого процесса в конечном итоге может помочь исследователям, изучающим консервацию тканей, интенсивную терапию и метаболические заболевания. Ученые также отметили, что прыгающие гены могут быть вредны для человека и связаны с заболеваниями, включая рак, а это означает, что любые медицинские уроки потребуют тщательных последующих исследований.
Маццони сказала: «У ленивцев самый медленный метаболизм среди всех млекопитающих, но при этом они остаются здоровыми. Понимание того, как они этого достигают, может открыть новые идеи о том, как клетки эффективно управляют энергией».
По данным Science Alert, молекулярный биолог Педро Галате из больницы Сирио-Либанес в Бразилии добавил: «Хотя необходимы дальнейшие исследования, клеточные линии ленивцев могут предложить естественную модель для понимания того, как организмы справляются с состояниями низкой энергии и что идет не так при заболеваниях».
Биоинформатик Марсела Улиано-Силва из Института Уэллкома Сэнгера в Великобритании сказала: «Эволюция уже провела миллиарды экспериментов. Изучая необычных животных, таких как ленивцы, мы иногда обнаруживаем биологические решения, которые люди так и не выработали в ходе эволюции».
Генетические исследования в других областях открыли множество увлекательных возможностей для продления жизни и лечения болезней, например, использование генетически модифицированных бактерий для борьбы с раком.
Получайте бесплатные информационные бюллетени TCD, чтобы получать полезные советы, разумные рекомендации и шанс выиграть 5000 долларов на улучшение дома. Чтобы увидеть больше подобных историй, измените настройки Google здесь.