Китайские учёные раскрыли тайну пятилетнего «голодания» глубоководной мокрицы
Китайские учёные обнаружили, что глубоководная мокрица приобрела ключевые гены путём горизонтального переноса от бактерий и выработала двойную стратегию выживания, что позволяет ей в условиях глубоководья, бедного пищей, сочетать чрезвычайно низкие энергозатраты с огромными размерами тела.
Короткое резюме
Китайские учёные впервые раскрыли тайну того, как глубоководные медузы могут обходиться без питания в течение пяти лет, и опубликовали результаты исследования 5 июня в журнале «Клетка». Исследование показало, что глубоководные медузы «похитили» у бактерий ключевой ген энергетического метаболизма ND1, который эффективно регулирует распределение энергии при низких температурах, позволяя им поддерживать огромные размеры при крайне низком энергорасходе, и тем самым разгадали давно беспокоивший научное сообщество парадокс энергии.
Глубоководные медузы выработали двойную стратегию выживания — «увеличения ресурсов и экономии». С одной стороны, у них огромный желудок, объём которого составляет примерно две трети тела, что позволяет им поглощать большое количество пищи при случайной встрече с ней и запасать энергию; с другой стороны, в их желудке содержится большое количество рибосом, связанных с хранением липидов, что замедляет расход пищи. Что ещё более важно, ген ND1, полученный посредством горизонтального переноса генов, значительно подавляет активность митохондрий в условиях низкой температуры глубоководного океана, снижая общий уровень метаболизма.
Ген ND1 ускоряет расход энергии при комнатной температуре, но в холодных условиях оказывает энергосберегающий эффект, что прекрасно объясняет, как глубоководные медузы достигают баланса между огромными размерами и сверхнизким энергопотреблением в постоянно холодных глубинах океана. Это исследование не только предлагает новый взгляд на стратегии эволюции жизни в экстремальных условиях, но и может открыть новые перспективы в области увеличения продолжительности жизни и борьбы с ожирением.
Горизонтальный перенос генов является ключевым
Глубоководные медузы адаптировались к экстремальным условиям глубоководного океана благодаря получению гена ND1 посредством горизонтального переноса от симбиотических бактерий
Двойная стратегия выживания
Глубоководные медузы эволюционировали, развив огромный желудок для хранения пищи, а наличие в желудке рибосом замедляет расход пищи, реализуя стратегию «увеличения ресурсов и экономии»
Температурно-зависимая регуляция метаболизма
Ген ND1 подавляет активность митохондрий при низких температурах, снижая скорость метаболизма, а при комнатной температуре ускоряет расход энергии, демонстрируя чувствительность к температуре
Значительное повышение устойчивости к голоду
После внедрения гена ND1 в полосатого тунца его устойчивость к голоду при низких температурах увеличилась на 37%, что подтвердило энергосберегающий эффект гена
Текст сгенерирован с использованием ИИ
