Въпреки че са от разред Carnivora - месоядни видове в животинското царство, гигантските панди прекарват до 16 часа на ден на гърба си, дъвчейки бамбук. Но противно на многобройните шеги за интелигентността на тези черно-бели мечки, учените са установили, че причината не е в това, че те са твърде глупави, за да се ориентират по-добре какво да ядат. Всъщност това е много по-завладяващо - и ни дава представа как това, което ядем, влияе на гените ни.
Международен екип изследователи, ръководен от Китайския западен университет (CWNU), е установил, че малки растителни молекули от бамбука са проникнали в телата на гигантските панди (Ailuropoda melanoleuca), за да регулират генната експресия, което ги кара не само да разчитат на тази растителност, но и да я жадуват.
Анализът на няколко вида бамбук и на кръвните проби на седем гигантски панди - три възрастни женски, три възрастни мъжки и една млада женска - установява, че животните имат 57 микроРНК от растителен произход, които се свързват с РНК на мечките, за да влияят пряко върху широк спектър от физиологични механизми, включително такива, свързани с обонянието, вкуса и дори допамина. Така че това, което може да изглежда като досадна работа - да гризеш 30 килограма дървесна, горчива растителност всеки ден - за пандите може да бъде дори нещо, което задейства сигнали за приятно възнаграждение в мозъка.
Подобно на хората (и всички живи организми), молекулите на РНК (рибонуклеинова киселина) на пандите представляват изключително важна част от генетичния код на организма. По същество РНК е клетъчен месинджър, който определя кои протеини кога и къде да бъдат създадени - "градивните елементи на живота", както казват биолозите. Може по един забавен начин да си го представим така: ако ДНК е цялата "готварска книга", която никога не напуска "библиотеката" на клетката, то РНК е просто една рецепта, копирана от тази книга, която предава тези инструкции на други клетки, за да създадат необходимите протеини.
От друга страна, микро РНК (miRNA) не създават протеини, но регулират генната експресия, като променят производството на тези протеини, когато се свързват с комплементарни молекули миРНК. Учените в това изследване откриват 57 миРНК, получени от бамбук, в екзозомите на кръвта на пандите, които влияят на обширни физиологични пътища.
Това генетично влияние от растение към животно ("между различни царства") в известен смисъл е начинът, по който природата в някакъв момент е "измамила" пандите да се фокусират почти единствено върху бамбука - и как това е успяло да помогне за поддържането на оцеляването на вида.
"МиРНК в бамбука може да попадне в организма на гигантските панди чрез храната, да се абсорбира от червата, да навлезе в кръвообращението и след това да регулира кога РНК на гигантската панда прехвърля информация, като по този начин играе роля в регулирането на генната експресия на гигантските панди", обяснява д-р Фън Ли (Feng Li), изследовател в CWNU и старши автор на изследването. "МиРНК в бамбука участва и в регулирането на миризмата, вкуса и допаминовите пътища на гигантските панди, които са свързани с хранителните им навици."
След като попаднат в кръвообращението, миРНК, получени от бамбука, регулират гените, които съдействат за адаптирането към хранителния режим, включително способността за остро усещане на горчивината - което може да помогне на животните да избягват токсични растения - и за по-добро извличане и усвояване на хранителните вещества. Изглежда, че те също така влияят на имунната система и метаболизма, което позволява на тези големи бозайници да оцелеят на такава специализирана диета с ниско съдържание на хранителни вещества. И така, все пак не са толкова глупави.
"Анализите на функционалното обогатяване на целевите гени за тези миРНК по генната онтология (GO) и енциклопедията на Киото за гените и геномите (KEGG) разкриват участието им в различни пътища, включително трансдукция на вкусови и обонятелни сигнали, храносмилане и усвояване, както и трансдукция на хормонални сигнали", пишат авторите. "Освен това установихме, че миРНК от растителен произход могат да модулират метаболизма на допамина при гигантските панди, като по този начин влияят на хранителните им предпочитания. Това проучване показва, че миРНК от растителен произход могат да навлязат в кръвния поток на гигантските панди и да упражняват регулаторни ефекти между отделните царства, като потенциално играят важна роля в процеса на адаптиране към хранителния режим."
Интересно е, че за някои от миРНК, получени от бамбук, е установено, че регулират допаминовите пътища, управляващи мотивацията за храна и свързаната с нея система за възнаграждение. Така че, ако яденето на бамбук е приятно, удовлетворяващо преживяване за пандата, е по-вероятно тя да бъде подтикната да търси единствено този стимул.
Учените откриват различни профили на миРНК в своите животински проби, което предполага, че тези растителни молекули също играят важна функция на различни етапи от живота - например при възпроизвеждането и развитието - но са необходими още много изследвания в тази област.
"Ние показахме, че в кръвта на гигантските панди присъстват миРНК от растителен произход", заявява Ли. "Нашето изследване доказа, че бамбукът, използван като храна за гигантските панди, наистина влияе върху промяната на хранителните навици на гигантските панди."
Това изследване надхвърля простото установяване на причините за толкова ограничителната и трудоемка диета на пандите - диета, която на пръв поглед изглежда противоречаща на еволюцията.
Това ни дава завладяваща представа за това как растителните миРНК могат да преминат в животинското царство, за да модулират гените. За хората това отваря вратата към нови терапевтични средства за лечение на широк спектър от състояния, включително метаболитни нарушения, както и по-здрави култури и по-добри стратегии за опазване. Това също предполага, че взаимодействията среда-ген са много по-сложни и взаимосвързани, отколкото се смяташе досега.
Справка: Cross-kingdom regulation of gene expression in giant pandas via plant-derived miRNA; Helin Tan, Chengdong Wang, Feng Li, Yue Peng, Jiacheng Sima, Ying Li, Linhua Deng, Kai Wu, Zhongxian Xu, Zejun Zhang; Front. Vet. Sci. , 28 February 2025; Sec. Animal Nutrition and Metabolism; Volume 12 - 2025 | https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1509698
Източник: Pandas "tricked" into becoming the world's biggest bamboo fans, New Atlas
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
опетков
Китай инсталира прекъсвачи в слънчеви панели, продавани на Запад
dolivo
Как увеличаването на температурите може да повиши риска от домашно насилие?
dolivo
Магнитната мистерия на Луната: Защо някои скали на Луната са силно магнитни?
dolivo
Древните араби са използвали психоактивно растение преди 2700 години