Article
Ez a cikk szabadon megosztható a Attribution 4 alatt.0 Nemzetközi licenc.
Penn State, University at Buffalo
A barna és fekete medvék téli álmot alszanak, hogy energiát takarítsanak meg és melegen maradjanak. De ugyanez nem igaz a jegesmedvékre.
A hidegebb hónapokra csak a vemhes jegesmedvék húzódnak be. Hogyan élik túl tehát a többiek a szélsőséges sarkvidéki teleket?
Egy új tanulmányban a kutatók kimutatták, hogy a jegesmedvék genomjában a nitrogén-oxid termelését szabályozó gének eltérnek a barna és fekete medvék hasonló génjeitől.
“A globális klíma minden változásával egyre fontosabbá válik annak vizsgálata, hogy milyen alkalmazkodási módok léteznek az ilyen magas szélességi fokú környezetben élő szervezetekben” – mondja a kutatást vezető Charlotte Lindqvist, a Buffalói Egyetem biológiai tudományok adjunktusa.
“Ez a tanulmány egy kis ablakot nyit néhány ilyen alkalmazkodásra” – mondja. “Úgy tűnt, hogy a nitrogén-oxid-termeléssel kapcsolatos génfunkciók jobban feldúsultak a jegesmedvében, mint a barnamedvében és a fekete medvében. Több egyedi variáns volt a jegesmedve génjeiben, mint a többi faj génjeiben.”
Hő helyett energia
A kutatók szerint a genetikai adaptációk azért fontosak, mert a nitrogén-oxid döntő szerepet játszik az energiaanyagcserében.
Tipikusan a sejtek a tápanyagokat energiává alakítják. Létezik azonban egy jelenség, az úgynevezett adaptív vagy nem reszkető termogenezis, amikor a sejtek egy adott étrendre vagy környezeti körülményekre reagálva energia helyett hőt termelnek.
A nitrogén-monoxid-termelés szintje kulcsfontosságú kapcsoló lehet, amely elindítja, hogy mennyi hőt vagy energiát termeljenek a sejtek a tápanyagok metabolizálása során, vagy hogy a tápanyagokból mennyi tárolódik zsírként, mondja Lindqvist.
“Magas szinten a nitrogén-monoxid gátolhatja az energiatermelést” – mondja Andreanna Welch, az első szerző, Lindqvist korábbi posztdoktori kutatója. “Mérsékeltebb szinteken azonban inkább bütykölésről lehet szó, ahol a nitrogén-oxid részt vesz annak meghatározásában, hogy termelődik-e – és mikor – energia vagy hő.”
A Genome Biology and Evolution című folyóiratban megjelent új tanulmányban a tudósok 23 jegesmedve, három barnamedve és egy fekete medve mitokondriális és nukleáris genomját vizsgálták meg.
A kutatás egy nagyobb program része, amelynek célja annak megértése, hogyan alkalmazkodott a jegesmedve a zord sarkvidéki környezethez. Lindqvist és munkatársai 2012-ben számoltak be több barnamedve, fekete medve és jegesmedve genomjának szekvenálásáról.
A Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban megjelent korábbi tanulmányban a három faj DNS-e közötti összehasonlító vizsgálatok feltártak néhány jellegzetes jegesmedve-vonást, például olyan genetikai különbségeket, amelyek befolyásolhatják a zsír anyagcseréjében részt vevő fehérjék működését – ez a folyamat nagyon fontos a szigetelés szempontjából.
A társszerzők között vannak a Penn State, a US Geological Survey Alaska Science Center, a Durham University és a University of California, Santa Cruz tudósai. A buffalói egyetem és a National Fish and Wildlife Foundation támogatta a tanulmányt.