Genom himalajskiego świstaka może pomóc ludziom

Himalajskie świstaki są w stanie przetrwać na wysokości do 5 tys. metrów w regionach Himalajów w Indiach, Nepalu i Pakistanie oraz na płaskowyżu tybetańskim w Chinach. Ekstremalne zimno, intensywne promieniowanie UV, niedobór tlenu i pożywienia stawiają tym ssakom wysokie wymagania. W dodatku ponad sześć miesięcy zajmuje im sen zimowy.

Dokonane właśnie przez naukowców z Xi`an Jiaotong University Health Science Center w Chinach zsekwencjonowanie świstaczego genomu ma pomóc w wyjaśnieniu, jak udaje się im je spełnić. Uzyskane dzięki badaniom 20 osobników dane stanowią cenne źródło informacji dla naukowców badających ewolucję świstaków, chorobę wysokościową i przystosowanie do zimna.

Badania objęły zarówno osobniki żyjące na dużych, jak i mniejszych wysokościach, a także cztery inne gatunki świstaka. Ponadto przeprowadzono sekwencjonowanie RNA w celu porównania różnic ekspresji genów między świstakami w stanie odrętwienia i obudzonymi.

Jak wykazała analiza DNA, himalajski świstak oddzielił się od świstaka mongolskiego około 2 milionów lat temu. Naukowcy zidentyfikowali dwa geny, Slc25a14 i ψAamp (przetworzony pseudogen), których różne wersje są charakterystyczne u świstaków "wysokogórskich" oraz "nizinnych". To sugeruje, że mają one związek z przeżyciem na dużych wysokościach.

Zdaniem autorów Slc25a14 może także odgrywać ważną rolę neuroprotekcyjną. Zmiana ψAamp wpływa na stabilność RNA kodującego gen Aamp, co może być strategią ochronną zapobiegającą nadmiernemu wzrostowi nowych naczyń krwionośnych w warunkach ekstremalnie niskiego stężenia tlenu.

Dane uzyskane dzięki sekwencjonowaniu RNA wykazują, że zmiany ekspresji genów występują w wątrobie i mózgu podczas hibernacji. Obejmują one geny szlaku metabolizmu kwasów tłuszczowych, a także krzepnięcie krwi i różnicowanie komórek macierzystych.

Co ciekawe, poprzednie badania sugerują, że ponieważ mózg podczas snu zimowego (hibernacji) jest wystawiony na działanie temperatur zbliżonych do ujemnych i ma zmniejszony przepływ krwi, istnieje zwiększone ryzyko powstawania zakrzepów krwi. Dlatego komórki macierzyste mózgu świstaka mogą być lepiej przygotowane do naprawy uszkodzeń.

Naukowcy planują lepsze poznanie genomu świstaka himalajskiego. Zauważają, że jest on również znany jako zwierzę wysoce podatne na wirusowe zapalenie wątroby i bywa źródłem zakażenia dla ludzi. Dlatego warto będzie zbadać działanie układu odpornościowego świstaka. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ zan/