Эмбрионы черепах генетически защищены от летней жары
Исследователь из Университета Западной Австралии обнаружил, что находящиеся под угрозой исчезновения головастые морские черепахи (Caretta caretta) способны защищаться от колебаний температуры окружающей среды ещё в яйце.
Исследование, проведённое Джейми Тедески, показало, что эмбрионы черепах увеличивают экспрессию генов, защищающих от жары, при воздействии кратковременного повышения температуры.
"Яйца головастых черепах лучше всего развиваются при температуре от 25 до 33 градусов Цельсия. Но мы видим, что на некоторых пляжах в регионе Гаскойн летом становится очень жарко рано, и жара держится дольше. Поскольку эмбрионы не могут, как взрослые особи, переместиться в тень или более прохладную воду, я предположила, что у них должен быть какой-то физиологический механизм, помогающий справляться с такими температурами".
Исследование впервые предоставляет доказательства реакции на молекулярном уровне на тепловой стресс у рептилий.
Ход исследования:
- Было собрано 384 свежеотложенных яйца с четырёх мест гнездования в Черепашьей бухте на острове Дирк-Хартог — самой южной и одной из крупнейших в мире колоний головастых черепах.
- Яйца разделили на тестовые группы и поместили в инкубационные камеры.
- На 25-й или 45-й день яйца подвергали тепловому шоку при температурах 29, 34 или 36 °C в течение одного или трёх часов, имитируя наблюдаемые условия на пляжах гнездования.
- Температуры 34 и 36 °C были близки к летальным, но не смертельными, что подтвердилось вылуплением половины яиц.
Результаты:
- Для количественной оценки изменений в экспрессии генов была секвенирована мРНК белков теплового шока Hsp70 и Hsp90 из тканей сердца и мозга.
- Обнаружено значительное увеличение экспрессии биомаркеров, что указывает на повышенную выработку защитных белков теплового шока, стабилизирующих ткани и защищающих ДНК в клетках.
- Наибольший рост экспрессии показал Hsp90: в сердце она увеличилась более чем в 98 раз, а в мозге — более чем в 14 раз по сравнению с тканями эмбрионов, не подвергавшихся тепловому шоку.
Полученные данные могут быть применимы ко многим рептилиям (ящерицам, змеям, сухопутным черепахам), откладывающим яйца в землю и также подверженным воздействию высоких температур.