Ученые нашли «зимний замок» в генах плодовых мушек
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Исследователи из Университета штата Вашингтон обнаружили молекулярный «зимний замок», который удерживает животных в менее активном зимнем состоянии до возвращения благоприятных условий. Открытие может улучшить борьбу с вредителями и помочь понять сезонные заболевания у людей. Данную информацию сообщает портал Phys.org.
На примере плодовых мушек ученые выяснили, что «зимний замок» управляется сезонными изменениями в ключевом гене циркадных часов, регулирующих суточные биоритмы. Ген timeless с помощью альтернативного сплайсинга производит зимний вариант белка, который меняет активность и подавляет размножение. Результаты опубликованы в Science Advances.
«Мы давно знали, что животные используют сигналы среды для подготовки к сезонам, но не понимали, как эта информация интегрируется биологическими часами», — сказал Серхио Идальго, доцент Колледжа ветеринарной медицины WSU и автор исследования. «Мы обнаружили, что часы могут перестраиваться в зимнее состояние и удерживать животное в нем, пока условия не станут благоприятными для возврата в летний режим».
Альтернативный сплайсинг гена timeless позволяет производить разные белки. Зимний вариант белка изменяет работу циркадных часов, создавая молекулярный «зимний замок», который остается включенным, пока сигналы среды не укажут на возвращение лета. Это включает сдвиг суточной активности и репродуктивную диапаузу.
Идальго предполагает, что аналогичные механизмы существуют у сельскохозяйственных вредителей и насекомых-переносчиков болезней, таких как комары. Понимание сезонной синхронизации может дать новые способы нарушения популяций, вмешиваясь в биологические процессы выживания.
Результаты также могут помочь понять сезонные влияния на здоровье человека. Сезонное аффективное расстройство и некоторые неврологические и психиатрические заболевания связаны с сезонными паттернами, хотя биологические механизмы остаются малоизученными.
В исследовании участвовали ученые из WSU и Калифорнийского университета в Дэвисе, включая Одри Берри, выпускницу WSU и стажера лаборатории Идальго.
