Исследование происхождения циркатидных ритмов у пресноводных улиток
Организмы синхронизируют важные функции (сон, метаболизм, питание) с условиями окружающей среды. Помимо циркадных ритмов (~24 часа), у морских животных есть циркатидные ритмы, привязанные к 12.4-часовому циклу приливов.
Учёные из Университета Тиба обнаружили, что у пресноводных улиток Semisulcospira reiniana из приливных зон реки Кисо (Япония) биологические ритмы синхронизированы с приливами, в отличие от улиток из неприливных районов.
- Улиток из приливных и неприливных зон разделили на две группы.
- Одна группа жила в стандартном 24-часовом цикле свет-темнота.
- Другая — в смоделированном 12-часовом приливном цикле (погружение/нахождение на воздухе).
- После 4 недель адаптации активность и экспрессию генов изучали в постоянной темноте при 23°C.
Результаты:
- У улиток из неприливных зон сила циркадных и циркатидных ритмов не различалась между группами.
- У улиток из приливных зон, подвергнутых смоделированным приливам, циркатидные ритмы были сильнее, чем в контрольной группе.
- У обеих популяций в условиях "прилива" увеличилось число циркатидных осциллирующих генов и уменьшилось число циркадных осциллирующих генов.
- У изначально адаптированной к приливам популяции число циркатидных генов было выше.
Вывод:
Ритмы экспрессии генов, контролируемые биологическими часами, пластичны. Они меняются под влиянием среды и могут закрепляться генетически в процессе адаптации.
"Это исследование выявило генетические и негенетические изменения биологических ритмов при адаптации к приливной среде. Результат помогает понять роль биологических часов в адаптации к ритмичной среде — одну из ключевых проблем хронобиологии", — говорит доктор Такахаши.
Исследование, опубликованное в Heredity (27 марта 2024), углубляет понимание адаптации организмов к меняющимся условиям и может быть полезно для изучения хронобиологических заболеваний.