Впадающие в спячку животные способны контролировать свой метаболизм

Во время исследования неврологи обнаружили 364 генетических элемента, ответственных за ожирение и повышенный аппетит.

Медведи и другие животные, например барсуки и еноты, на зиму впадающие в спячку, привыкли накапливать жир в периоды бодрствования. В сезон гибернации все жизненные процессы у них замедляются, температура тела понижается, и они погружаются в глубокий сон. При этом весной животные пробуждаются уже в отличной форме.

«Животные, впадающие в спячку, развили невероятную способность контролировать метаболизм, — говорит Кристофер Грегг, доцент кафедры неврологии и анатомии Университета штата Юта. — Метаболизм формирует риски для множества различных заболеваний, включая ожирение, диабет второго типа, рак и болезнь Альцгеймера. Мы считаем, что понимание частей генома, которые связаны с гибернацией, поможет нам научиться контролировать риски для некоторых из этих заболеваний».

В своих предыдущих работах Грегг и его коллега Эллиот Феррис изучили геномы млекопитающих на предмет генетических регуляторных элементов, которые могли бы объяснить некоторые биологические способности определенных видов: например, почему слоны устойчивы к раку. Теперь же они решили выяснить, имеют ли виды, впадающие в спячку, аналогичные «переключатели», которые помогают им контролировать уровень жира в организме.

Ученые изучили четырех млекопитающих: 13-летнего суслика, коричневую летучую мышь, лемура и мадагаскарского малого ежа. Генетический анализ показал, что у каждого вида развивались короткие фрагменты некодирующей ДНК. При этом они располагались непропорционально и рядом с генами, которые отвечают за ожирение у человека.  

Чтобы проверить теорию, неврологи проанализировали гены, связанные с синдромом Прадера — Вилли, генетическим заболеванием, которое вызывает немереный аппетит и патологическое ожирение. По словам ученых, гены, отвечающие за риск возникновения этого недуга, также показали большее количество областей, обнаруженных у животных, впадающих в спячку, по сравнению с генами, не связанными с синдромом.

Всего авторы работы определили 364 генетических элемента, которые могут играть роль в регуляции гибернации и ожирения. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Cell Reports, гибернирующие виды развили способность отключать такие гены. Теперь цель ученых — протестировать их с использованием отредактированных методом CRISPR мышей.