Погоня за углеводами изменила гены и слюну млекопитающих
Новое исследование показало, как эволюционное стремление к потреблению крахмала могло привести к адаптациям у различных млекопитающих. Работа, опубликованная 14 мая в eLife, сосредоточена на ферменте амилазе, который расщепляет крахмал.
Ключевые выводы
- Диета влияет на гены: Млекопитающие с крахмалистой диетой (люди, домашние мыши, коричневые крысы, собаки, свиньи, кабаны) имеют больше копий гена амилазы (AMY), чем строгие хищники (пумы) или насекомоядные (ежи). Больше копий гена теоретически позволяет производить больше фермента.
- Конвергентная эволюция: Увеличение числа копий гена амилазы, вероятно, происходило независимо у мышей, крыс, собак, свиней и людей. Это указывает на полезную адаптацию, возникшую в ответ на сходный фактор — диету.
- Слюнная амилаза распространена шире: Способность производить амилазу в слюне оказалась более распространённой, чем считалось. Её обнаружили у 15 из 22 изученных видов, включая 6 видов, у которых её ранее не находили (например, у некоторых домашних собак).
- Влияние человека: У мышей и домашних собак больше копий гена AMY, чем у их диких родственников (волков и диких грызунов). Это говорит о том, что жизнь рядом с человеком и его пищей могла стимулировать адаптацию к крахмалу.
Интересные детали
- Среди самых активных производителей амилазы в слюне — павианы и макаки-резусы, которые хранят пищу в защёчных мешках для длительного предварительного переваривания.
- Для видов, не хранящих пищу во рту, эволюционное преимущество слюнной амилазы неочевидно. Выдвигаются гипотезы, что она может:
Вывод исследователей: Эволюция амилазы демонстрирует, как диета может быстро и гибко влиять на генетику, приводя к сходным адаптациям у неродственных видов.