Последна актуализация: 9 декември 2020 г. в 12:15 ч

отслабват

Хамстерите отслабват и стават безплодни, когато дните стават по-кратки

Earth.com персонал писател

За първи път изследователите секвенираха генома на сибирския хамстер, разкривайки основните механизми, които карат сезонните животновъди да се изморят през зимата и да угояват през пролетта.

Сезонните животновъди като сибирския хамстер могат да оцелеят през студените и сурови зими, където храната е ниска, като пестят енергия, отглеждат козина с дебела коса, понижават телесната си температура и преминават през драматична загуба на тегло през есента.

С намаляването на дните хамстерът става безплоден и губи половината от телесното си тегло, като ограничава приема на храна. Когато дните станат по-дълги, хамстерът бързо се угоява и започва да се размножава.

Тези циклични промени правят сибирския хамстер моделен организъм за изучаване на биологични процеси, продиктувани от сезонни промени.

В ново проучване изследователи от Чикагския университет установяват, че само продължителността на дневната светлина е достатъчна, за да подтикне хамстера да ограничи приема на храна или да се подготви за разплод.

Изследването е публикувано в списанието Известия на Националната академия на науките.

„Надяваме се, че това ще бъде инструмент за откриване и повече изследвания върху един наистина интересен биологичен пъзел, който е начинът, по който организмите се ориентират в енергийния пейзаж на природата в продължение на една година“, каза Брайън Прендергаст, съавтор на изследването.

Изследването е резултат от съвместна работа между Prendergast и съавторите Riyue Bao и Tyler Stevenson за изследване на генната експресия, хормоналната активност и хипоталамуса в мозъка.

Изследователите търсели разлики в генната експресия през зимата и лятото.

„Нашето сътрудничество е доста динамично, като двупосочна улица“, каза Бао. „Бих предал данните на него [Стивънсън] и бих попитал дали определен път има смисъл. Тогава той може да разпознае определена РНК молекула или кандидат-ген и да поиска повече информация. "

Изследователите успяха да ограничат фокуса си до ген, наречен pomc.

„Именно стъпките, които контролират изразяването на помпата, бяха загадката“, каза Стивънсън. „Проучванията, които проектирахме, послужиха за запълване на пропуските и беше просто въпрос на свързване на точките.“

Започва с хормон в щитовидната жлеза, наречен Т4. С напредването на дните хамстерите произвеждат ензим, който премахва йодната молекула от Т4, за да я превърне в хормон, наречен Т3. T3 контролира генната експресия на pomc.

Производството на Т3 е това, което прави хамстерите плодородни, а повишената активност на помпа води до наддаване на тегло. През есента производството на Т3 се забавя, плодовитостта спада и хамстерът отслабва, когато генът на pomc е изключен.

„Всички животни показват ниво на сезонна биология, включително хората. Това, което показват нашите констатации, при хамстерите е, че хормоните на щитовидната жлеза, действащи в мозъка, където се изразява pomc, осигуряват дългосрочното регулиране на енергийния баланс “, каза Стивънсън. „Това, което е напълно очарователно, е, че този процес се е развил при някои животни, като хамстери и полевки, а не при други, като овце или хора.“

Кредит за изображение: Тайлър Стивънсън