Przejdź do treści głównej
Lewy panel

Wersja do druku

Antarktyczne ryby pomogą zrozumieć osteoporozę

13.06.2019
Autor: PAP, fot. pixabay.com
ryby pływają w ocenie

Genetyczne zmiany, dzięki którym ryby mogą zamieszkiwać ekstremalnie zimne wody odpowiadają niektórym wadom genetycznym u ludzi – informuje internetowa wersja „Nature Ecology & Evolution”.

Ochładzanie się otaczającego Antarktydę oceanu rozpoczęło się około 35 milionów lat temu i doprowadziło do jego obecnego stanu. Proces ten naukowcy od dziesięcioleci uważają za klasyczny przykład zmian klimatycznych powodujących szybką adaptację organizmów żywych.

Zespół amerykańskich naukowców dokonał mapowania dziesiątek tysięcy genów w genomach antarktycznych ryb z rodziny nototeniowatych. Uzyskane wyniki wydają się zaprzeczać dotychczasowym poglądom: ogromna ilość zmian genetycznych potrzebnych do życia u wybrzeży Antarktydy miała miejsce na długo przed ochłodzeniem się tamtejszego klimatu.

Te genetyczne zmiany mają duże znaczenie nie tylko dla zrozumienia ewolucji antarktycznych zwierząt. Pozwalają także zrozumieć niektóre aspekty występujących u ludzi chorób kości – na przykład osteoporozy. Zaobserwowane u ryb mutacje doprowadziły bowiem do znacznego zmniejszenia mineralizacji ich szkieletu.

- Antarktyczne nototeniowate nie mają pęcherzy pławnych, aby regulować swoją wyporność. Zamiast tego zmniejszają gęstość kości, by łatwiej unosić się w wodzie, przy niskich kosztach energetycznych – powiedział współautor Bill Detrich (Northeastern University). – To, co w naszym przypadku jest chorobą genetyczną, dla tych ryb jest sposobem na przeżycie.

Patologia u ludzi

- Zmiany genetyczne, które znaleźliśmy, są poważną patologią u ludzi, a niektóre uznawane są za uniemożliwiające przeżycie – dodał współautor Alex Dornburg (North Carolina Museum of Natural Sciences). – Stwierdzenie, że nototeniowate wykorzystują te same ścieżki genetyczne, aby osiągnąć pływalność w wodzie, stanowi ogromną szansę dla badań nad zdrowiem ludzi.

Aby przetestować funkcje zidentyfikowanych zmian genetycznych, zespół wykorzystał postępy w edycji genów i uzyskał genetycznie zmodyfikowane zarodki innej ryby – danio pręgowanego z tymi samymi mutacjami, co nototeniowate antarktyczne. W miarę rozwoju danio pręgowanego obserwowano taką samą utratę kości, jak u gatunków antarktycznych.

- Nasze badania ujawniają, że antarktyczne ryby są ważnymi modelami chorób człowieka. Poza niską gęstością kości, wyewoluowały u nich także inne pozornie patologiczne stany, w tym utrata kłębuszków nerkowych i czerwonych krwinek – powiedział Matthew Harris (współautor, Boston Children's Hospital i Harvard Medical School). – Te ważne z biomedycznego punktu widzenia procesy mogą być badane w celu ujawnienia mechanizmów genetycznych stojących za stanami chorobowymi. Wyniki powinny doprowadzić do głębszego zrozumienia, w jaki sposób możemy leczyć porównywalne zaburzenia u ludzi.

Wyniki badań

Jak wskazują wyniki badań, te niezwykłe adaptacje nie rozwinęły się na skutek poważnych zmian środowiskowych – duża część tej zmienności genetycznej istniała przed ochłodzeniem Antarktydy. To odkrycie podważa sposób, w jaki myślimy o adaptacji oraz przewidywaniu reakcji współczesnych populacji na zmiany klimatu.

Antarktydy nototeniowate były we właściwym miejscu we właściwym czasie, aby wykorzystać przejście do lodowych Antarktyki miliony lat temu. Jednak ich przyszłość jest niepewna.

- Nototeniowate mają duże znaczenie ekologiczne, ekonomiczne i medyczne, ale wiele gatunków nie toleruje ocieplenia o więcej niż kilka stopni – mówi Thomas Near (współautor, Uniwersytet Yale). – To ironia losu, że z prognoz zmian klimatycznych wynika możliwość zdziesiątkowania tych wyjątkowych ryb w ciągu następnego stulecia. Od nas zależy, czy zapobiegniemy tak tragicznej stracie – dodaje.

Dodaj komentarz

Uwaga, komentarz pojawi się na liście dopiero po uzyskaniu akceptacji moderatora | regulamin

Komentarze

brak komentarzy

Prawy panel

Sonda

Jak w tym roku spędzisz wakacje?

Biuletyn

Wspierają nas