Ученые нашли ген, отвечающий за формирование зимнего поведения млекопитающих

Ученые сумели приблизиться к пониманию того, что заставляет млекопитающих менять свое поведение в зависимости от времени года. Новое исследование, выполненное группой специалистов под руководством Университета Глазго и опубликованное в журнале eLife, показало: ключевую роль в этом процессе играет ген Dio3. Он присутствует у всех млекопитающих и выступает биологическим основанием сезонных изменений — таких, как спячка или миграция.

Животные строго привязывают свои поведенческие циклы к определенным периодам года. Например, многие виды, словно подчиняясь внутреннему расписанию, погружаются в зимний сон с наступлением холодов. Долгое время считалось, что эти процессы запускаются внешними сигналами окружающей среды, однако механизм внутренней регуляции оставался туманным. Новые данные впервые позволили точно обозначить внутренний регулятор — ген Dio3, без активной работы которого зимний покой попросту не начинается.

Ранее исследователи фиксировали лишь внешние изменения в экспрессии генов, вызванные сезонными факторами, но не могли назвать конкретный внутренний триггер. Теперь же установлено, что Dio3 играет решающую роль в формировании «сезонных часов» млекопитающих. Этот ген одинаково значим для различных видов — от людей и птиц до рыб и рептилий. Его активность особенно высока у животных, живущих ближе к полярным широтам, и заметно ниже у тех, кто обитает вблизи экватора.

К этому выводу ученые пришли благодаря наблюдениям за джунгарским хомяком, анализу его сезонных изменений и транскриптомному секвенированию. Исследователи отмечают, что сокращающийся световой день, характерный для осени и зимы, запускает усиление работы гена Dio3. После активации он задает полугодовой цикл, в течение которого животное впадает в зимнее состояние. Как только активность гена снижается, хомяки самостоятельно возвращаются к «летнему режиму», воспроизводя природный переход от зимы к весне.

Профессор физиологии Тайлер Стивенсон подчеркивает, что выявление последовательности генетических изменений, управляющих сезонной физиологией, имеет большое значение. По его словам, более глубокое понимание того, как и когда активируются определенные гены, помогает расширить представления о механизмах ежегодного поддержания здоровья и может пролить свет на возможные причины развития различных заболеваний — как острых, так и хронических.

Источник: planet-today.ru