2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
בכל חורף, חיות בתרדמת חורף מבצעות את אחד מהפלאים הפיזיולוגיים הגדולים של עולם הטבע. חבורים במאורות שלהם, הם שורדים חודשים של קור עז ללא מזון על ידי הורדת קצב הלב, חילוף החומרים וטמפרטורת הגוף שלהם לרמות שבבני אדם ויונקים אחרים שאינם בתרדמת חורף, יהיו קטלניות.
מדענים הבינו מזמן מדוע בעלי חיים נמצאים בתרדמת חורף. אבל איך הם מבצעים את הטרנספורמציה המדהימה הזו - אילו גנים בדיוק שולטים בהופעתה בסתיו והיפוך שלה באביב - נותרה ברובה בגדר תעלומה.
עכשיו, הודות למחקר חלוצי בן חמש שנים של גנטיקאים מאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט, החלקים של הפאזל הגנטי הזה מתחילים להתאחד.
Dr. מת'יו אנדרוז וצוות המחקר שלו זיהו ומיפו שני גנים לאנזימים הממלאים תפקידים חשובים בתרדמת חורף בסנאים קרקעיים, וגילו שגנים אלה כמעט זהים לאלה שנמצאו ביונקים שאינם בתרדמת חורף, כולל בני אדם.
מכיוון שהגנים נמצאים בכל היונקים, לא רק במינים שנמצאים בתרדמת חורף, לממצאי המחקר יש השלכות הרבה מעבר לתחום הזואולוגיה, אומר אנדרוז.
"אם נוכל לזהות את האנזימים האחראים לשימור איברים, הפחתת צריכת גלוקוז ושמירה על טונוס השרירים במצב קיצוני כמו תרדמת חורף, רופאים יוכלו להשתמש בידע הזה כדי לפתח אסטרטגיות חדשות להארכת 'חיי המדף' של איברים אנושיים מיועד להשתלות או לסיוע לבני אדם הסובלים מרעב, ניוון שרירים, היפותרמיה והיפוקסיה", הוא מסביר.
אחד הגנים שזוהו על ידי אנדרוז וצוות המחקר שלו שולט בייצור של לבלב טריגליצרידים ליפאז (PL), אנזים שמפרק טריגליצרידים - חומצות שומן מאוחסנות - וממיר אותם לשומנים שימושיים לדלק בקרקע התרדמה. סנאים. הגן השני מקודד לייצור של pyruvate dehydrogenase kinase isozyme 4 (PDK-4), אנזים המופעל בתקופות של רעב ומסייע בשימור מאגרי הגלוקוז בגוף. שני הגנים מתבטאים בלבם של הסנאים בזמן או ממש לפני תחילת התרדמה.
הממצאים של אנדרוז עשויים לעניין גם ביולוגים אבולוציוניים. אם התרדמה נשלטת על ידי ביטוי דיפרנציאלי של גנים קיימים של יונקים, כפי שהמחקר מציע, אזי זיהוי הגנים הללו יכול לספק תובנה כיצד יונקים אחרים יכולים להסתגל (או כיצד, לפני זמן רב, אבותיהם אכן הסתגלו) לשינויים סביבתיים קיצוניים. בעתיד, הם עשויים אפילו לעזור למדענים לגרום בבטחה למצב דמוי תרדמה באסטרונאוטים במהלך מסע ארוך טווח בחלל.
אנדרוז דיווח לראשונה על זיהוי שני הגנים ב-Proceedings of the National Academy of Sciences בשנת 1998. מאז, הוא וצוותו מיפו את הגנים, תיעדו באופן מלא יותר כיצד ומתי הם מופעלים ב- סנאי קרקע בתרדמת חורף, וכיצד זה שונה מביטוים ביונקים שאינם בתרדמת חורף. (ליפאז לבלב (PL), למשל, מתבטא בדרך כלל בלבלב של יונקים שאינם שוהים בתרדמת חורף, לא בלב.) מחקרים נוספים נערכים על בעלי חיים הפעילים בקיץ והן בתרדמת חורף כדי לזהות ולבודד רצפי גנים נוספים.
המחקר ממומן על ידי המרכז לביוטכנולוגיה של צפון קרוליינה ומשרד המחקר של צבא ארה"ב.
- lucas -
הערה לעורכים: תמונה צבעונית של ד"ר מת'יו אנדרוז מחזיק סנאי קרקע תרדמת זמינה בכתובת https://www2.ncsu.edu/ncsu/univ_relations/release.html (לחץ על מהדורות נוכחיות ולאחר מכן על כותרת הסיפור) או על ידי התקשרות ל-NC State News Services בטלפון 919/515-3470.לקבלת עותק של מאמר עמיתים של אנדרוז מ-1998 ב-Proceedings of the National Academy of Sciences, צור קשר עם טים לוקאס במספר שירותי החדשות, או שלח לו דואר אלקטרוני בכתובת [email protected].
