В статье, опубликованной в этом месяце в журнале Genetics, исследуется «ген поиска пищи», который есть у людей и мух, который играет несколько ролей и находится в схожих местах, таких как нервная система, мышцы и жир.«Наше исследование определяет ген, который очень важен для движений, кормления и накопления жира», — говорит профессор университета Марла Соколовски из Департамента экологии. Эволюционная биология (EEB) на факультете искусств U of T. Наука.В природе плодовые мухи, называемые «марсоходами» с высоким содержанием гена, имеют тенденцию много двигаться, очень мало есть и оставаться худыми, в то время как мухи с низким содержанием так называемых «сидячих» — наоборот.
Ген фуражировки кодирует сигнальную молекулу клетки, называемую цГМФ-зависимой протеинкиназой.То же самое может относиться к ожирению у людей."Когда мы говорим, что ген собирательства одинаковый, мы говорим о том, что когда вы смотрите на последовательности ДНК человека и мухи, есть много общего, достаточно, чтобы вы могли увидеть, что это муховая версия гена. что есть у человека », — говорит Соколовски."Итак, вы можете себе представить, если вы муха, предпочтение сахара, склонность к накоплению большого количества жира и тенденция меньше двигаться могут способствовать увеличению вероятности ожирения, если у вас низкий уровень этого гена, или чтобы быть стройнее, если у тебя более высокий уровень ".
Такое сходство между видами известно как ортологи, то есть это гены, которые произошли от общего предка много веков назад.Когда ученые впервые начали картировать человеческие геномы и сравнивать их с другими организмами, они были шокированы, обнаружив, что у людей не так много генов, как у мух.
Соколовски говорит, что исследование — это еще одна часть головоломки и начало нашего понимания того, как то, что когда-то считалось «мусорной ДНК», на самом деле очень важно для регулирования таких ключевых характеристик, как поведение и метаболизм.«Никто не анализировал его так, как мы делаем это у мух, но это намек от мухи. Муха была отличным модельным организмом для понимания поведения и метаболизма млекопитающих, и поэтому эта работа может указать на места для дальнейшего изучения на людях. ", — говорит Соколовский.
В исследовании использовалась методика, называемая рекомбинированием, для манипулирования ДНК на молекулярном уровне, чтобы удалить, а затем повторно вставить ген в различных дозах, чтобы увидеть влияние на поведение и метаболизм.Ведущий автор Аарон Аллен был докторантом в камере Когда работа была закончена, ему помогали Соколовски, студентка EEB Ина Анрейтер и сотрудница Оксфордского университета Меган Невилл, обучавшая Аллена этой технике.«Этот вид работы на самом деле настолько передовой, что нужен действительно хороший студент, чтобы научиться делать это, а затем вернуть технику в лабораторию», — говорит Соколовски.
«Возможность взять ген такого большого размера и сложности и вернуть его на лету так, чтобы он работал, — это почти на грани возможного».Соколовски говорит, что особенно интересно, что один ген должен иметь несколько ролей в питании и ожирении в организме, что называется плейотропией.Следующий вопрос будет заключаться в том, как именно он играет несколько ролей. «У многих генов есть несколько ролей, но идея здесь в том, что этот ген может участвовать в координации ролей в чертах, важных для кормления и ожирения».«Мы мало что знаем о плейотропии, или о том, как это происходит, или о том, как она регулируется на уровне молекул.
Так что это создает основу, чтобы иметь возможность рассмотреть это в деталях».Исследование было поддержано грантами Совета естественных наук и инженерии Канады (NSERC) и Канадских институтов исследований в области здравоохранения (CIHR).