Секреты метаболизма верблюдов найдены в их геноме
Журнал Nature опубликовал результаты работы по расшифровке генома двугорбых верблюдов. Исследования выносливости «кораблей пустыни» может помочь врачам в борьбе с нарушениями метаболизма у людей.
Если бы человек был верблюдом, то повышенный сахар крови, диета с высоким содержанием соли и склонность к жировым отложениям довольно быстро привели бы к целому набору довольно серьезных заболеваний. Организм верблюда же приспособился к таким условиям обитания, где даже самому здоровому человеку пришлось бы довольно туго.
Дикие верблюды ( Camelus bactrianus ) находятся под угрозой исчезновения. Их поголовье в два раза меньше чем, например, численность больших панд и составляет порядка 730-880 особей. Впервые вид был описан знаменитым русским исследователем Николаем Михайловичем Пржевальским в 1878 году. Исторический ареал дикого двугорбого верблюда был велик, но в настоящее время сократился до нескольких небольших районов в самых глухих и труднодоступных местах Монголии и Китая. Среди адаптаций, которые верблюды выработали для того, чтобы выживать в суровых условиях пустыни Гоби способность к запасанию питательных веществ в горбах, а температура верблюда за сутки может варьировать от 34 до 41 градуса Цельсия. О том, что уровень сахара и соли в крови у верблюда выше, чем у других жвачных, также давно известно. Теперь, когда в руках ученых появились подробные данные о геноме этих животных, возможно, станет понятно, как именно работают механизмы регулирования метаболических процессов.
Углубившись в исследования верблюжьего генома исследователи под руководством Хэ Мына из Шанхайского транспортного университета обнаружили, что гены, отвечающие за метаболические процессы у этих животных эволюционируют быстрее, чем у других копытных. Как и другие представители подотряда Жвачных, верблюд жует жвачку. Но вот процесс усвоения питательных веществ у верблюда и его сородичей резко отличаются. Бактрианы в процессе эволюции стали инсулинорезистентными, то есть в их плазме крови повышенное содержание инсулина, который в итоге влияет и на другие метаболические процессы и у людей такие нарушения приводят к развитию диабета 2 типа. Ученые рассчитывают, что изучая верблюдов, возможно, приблизятся к разгадке секретов возникновения подобных нарушений и у людей.
Еще одна особенность верблюдов – необычайно высокий уровень соли в крови. У человека повышение концентрации солей грозит гипертонией, а препятствует этому ген CYP2J. У бактрианов этот ген присутствует в нескольких копиях, что, по видимому, и предохраняет верблюдов от повышенного давления.
Организация геному верблюда также удивила ученых. Оказалось, что только 34% ДНК приходится на повторяющиеся последовательности, или «избыточную ДНК». Для сравнения, у человека более 50% ДНК приходится на повторы, у лошади 46%, у крупного рогатого скота 48%. Роль повторяющихся участков в геноме все еще остается до конца неясной.
На фото: 1. Двугорбый верблюд. 2. Памятник Н.М. Пржевальскому в Санкт-Петербурге.
14 ноября 2012
