Nova studija je kompletno sekvencirala genom ljenjivca i otkrila aktivne transpozone („jumping genes“) koji su se pojavili pre ~30 miliona godina i ostali konzervirani u vrstama ljenjivaca. Mnoge od tih sekvenci povezane su sa mitohondrijama i metaboličkim putevima, što može objašnjavati ekstremno spor metabolizam ljenjivaca. Istraživači veruju da ćelijske linije ljenjivaca mogu poslužiti kao model za proučavanje starenja, metaboličkih bolesti, očuvanja tkiva i čak dugih svemirskih misija.
Geni ljenjivaca otkrivaju moguću tajnu zdravog starenja
Scientists mapping the sloth genome found long-conserved “jumping genes” tied to mitochondria and the animal’s ultra-slow metabolism. Could that discovery point to new ways to understand ageing and diseases linked to energy production? Philipp Schulze/dpa
Novo istraživanje koje je po prvi put kompletno sekvenciralo genom ljenjivca otkrilo je višestruke kopije aktivnih transpozona, poznatih kao „jumping genes“, koje su se pojavile pre oko 30 miliona godina i ostale konzervirane u svim vrstama ljenjivaca. Nalazi ukazuju da su mnogi od tih elemenata povezani sa mitohondrijama i metaboličkim putevima, što može doprineti razumevanju njihovog izuzetno sporog, a ipak stabilnog energetskog metabolizma.
Kako su sprovedene analize
Istraživanje su sproveli timovi iz Wellcome Sanger Institute, Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (IZW), Hospital Sirio Libanes i saradnici. Uzorci su uzeti od ljenjivca u zatočeništvu, iz kojih je izvađena DNK. Sekvenciranje je obavljeno u Max-Planck Institute for Molecular Cell Biology & Genetics u Nemačkoj, a potom su korišćene metode uporedne genomike (comparative genomics) da se sljedovanje uporedi sa genomima drugih sisara, uključujući mravojede i pancere (red Xenarthra).
Šta su otkrili
Tim je identifikovao nekoliko aktivnih transpozona (transposona) koji su se „pojavljivali“ u poslednjem zajedničkom predaku svih ljenjivaca pre oko 30 miliona godina i od tada su evoluciono očuvani. Za razliku od većine transpozona u ljudskom genomu, koji su često stari i neaktivni, ovi ljenjivački elementi pokazuju povezanost sa genima uključenim u funkciju mitohondrija i metaboličke puteve.
Scientists mapping the sloth genome found long-conserved “jumping genes” tied to mitochondria and the animal’s ultra-slow metabolism. Could that discovery point to new ways to understand ageing and diseases linked to energy production? (File photo) Hendrik Schmidt/dpa
Dr Pedro Galante (Hospital Sirio Libanes): „Mnogi ljudski poremećaji – uključujući dijabetes, bolesti povezane sa starenjem, neurodegeneraciju i gubitak mišićne mase – uključuju probleme u proizvodnji energije i funkciji mitohondrija. Ćelijske linije ljenjivaca mogle bi poslužiti kao prirodni model za razumevanje kako organizmi podnose stanja niskog energetskog unosa.“
Moguće implikacije
Iako su potrebna dodatna istraživanja da se utvrdi direktan uzročni odnos između ovih „jumping genes“ i sporog metabolizma, autori smatraju da otkriće može otvoriti nove puteve za razumevanje starenja, metaboličkih bolesti, očuvanja tkiva, intenzivne medicine — pa i strategija za dugotrajna svemirska putovanja u kojima je upravljanje energijom ključno.
Dr Marcela Uliano-Silva (Wellcome Sanger Institute) napominje da evolucija predstavlja niz eksperimenata i da proučavanje neobičnih vrsta često otkriva biološka rešenja koja ljudi nisu razvili. Dr Camila Mazzoni (IZW) dodaje da ljenjivci, uprkos najsporijem metabolizmu među sisarima, ostaju relativno zdravi, što sugeriše postojanje genetskih rezervnih mehanizama koji podržavaju njihov jedinstveni način života.
Šta sledi
Dalje studije bi trebalo da ispituju kako ti transpozoni utiču na ekspresiju gena, funkciju mitohondrija i ćelijski odgovor na nisku dostupnost energije. Ako se potvrdi njihova uloga, ljenjivci i njihove ćelijske linije mogli bi postati vredan model za razvoj novih terapija i tehnologija usmerenih na očuvanje tkiva i usporavanje ćelijskog propadanja.
Pomozite nam da budemo bolji.
