Учёные определили единственный ген, запускающий зимнее поведение млекопитающих

Учёные из Университета Глазго совершили важное открытие, выявив биологический механизм сезонного поведения, такого как спячка и миграция. Исследование, опубликованное в журнале eLife, указывает на единственный ген Dio3, присутствующий у всех млекопитающих, как на ключевой механизм.

Млекопитающие запрограммированы на проявление сезонного поведения в строго определённое время года. До сих пор было известно, что животные реагируют на внешние сигналы (например, длину светового дня), но внутренний механизм, управляющий этими процессами, оставался неизвестным.

Ключевые открытия:

• Ген Dio3 критически важен для установки внутренних сезонных часов млекопитающих и должен быть активен для запуска зимнего оцепенения.
• Этот ген эволюционно консервативен у всех млекопитающих, птиц, рептилий и рыб. Его функция синхронизации сезонных изменений поведения одинакова у разных животных.
• Активность гена выше у животных, обитающих ближе к полюсам (в умеренном климате), и ниже у экватора.

Эксперимент и механизм:

Учёные использовали транскриптомное секвенирование и частое наблюдение за джунгарскими хомячками. Они обнаружили, что удлинение ночи активирует ген Dio3. Этот ген, в свою очередь, запускает "часы" продолжительностью около шести месяцев, в течение которых у хомячков инициируется зимнее состояние (например, спячка). Когда функция гена прекращается, животные спонтанно возвращаются к летним условиям, что имитирует пробуждение млекопитающих весной.

Значение исследования:

Как пояснил профессор физиологии Тайлер Стивенсон, теперь известны гены и последовательность изменений в их экспрессии, контролирующие долгосрочные сезонные изменения в физиологии и поведении. Это знание даёт лучшее понимание механизмов годового цикла здоровья и потенциальных причин острых или хронических заболеваний.