резюме: Дослідники звертаються до медуз і плодових мух, щоб дослідити мотивацію до годування та пролити нове світло на механізми, що лежать в основі регуляції годування.
джерело: Університет Тохоку
Десятиліття досліджень показали, що потяг до їжі, а саме голод і відчуття ситості, контролюється гормонами та невеликими білками, які називаються нейропептидами. Вони зустрічаються в різноманітних організмах, таких як люди, миші та плодові мушки.
Таке поширене явище свідчить про спільне еволюційне походження. Щоб дослідити це явище, дослідницька група звернулася до медуз і плодових мушок і виявила кілька дивовижних результатів.
Хоча медузи мали спільного предка зі ссавцями щонайменше 600 мільйонів років тому, їхні тіла простіші. Вони мають дифузну нервову систему, яка називається нейронними мережами, на відміну від ссавців, які мають більш конкретні структури, такі як мозок або ганглії. Однак медузи володіють багатим репертуаром поведінки, включаючи складні стратегії пошуку їжі, шлюбні ритуали, сон і навіть навчання.
Незважаючи на їх важливе положення на дереві життя, ці дивовижні істоти залишаються невивченими, і майже нічого не відомо про те, як вони контролюють споживання їжі.
Група під керівництвом Хірому Танімото та Владіміроса Тома з Вищої школи наук про життя Університету Тохоку зосередилася на кладонемі, маленькій медузі з роздвоєними щупальцями, яку можна культивувати в лабораторії. Медузи регулюють кількість їжі залежно від того, наскільки вони голодні.
«По-перше, щоб зрозуміти механізми, що лежать в основі регуляції годування, ми порівняли профілі експресії генів у голодуючих і годованих медуз», — сказав Танімото.
Статус годування змінив рівні експресії кількох генів, у тому числі деяких, що кодують нейропептиди. Синтезуючи та тестуючи ці нейропептиди, ми знайшли п’ять, які зменшують харчування голодних медуз».
Потім дослідники уточнили, як нейропептид, GLWamide, контролює годування. Детальний аналіз поведінки показав, що GLWamide пригнічує скорочення щупалець, критичний крок для переміщення захопленої здобичі до рота. Коли дослідники назвали його GLWamide, вони виявили, що він присутній у рухових нейронах, розташованих біля основи щупалець, підживлюючи підвищення рівня GLWamide.
Це привело до висновку, що GLWamide в Cladonema діє як сигнал насичення – сигнал, який надсилається нервовій системі, вказуючи, що організм має достатньо їжі.
Однак прагнення дослідників дослідити еволюційне значення цього відкриття не закінчилося на цьому. Натомість вони звернули увагу на інші види. Харчування дрозофіли регулюється нейром’язовим пептидом (MIP).
Плодові мушки, яким не вистачає MIP, їдять більше їжі і з часом страждають на ожиріння. Цікаво, що MIP і GLWamide мають схожість у своїй структурі, що вказує на те, що вони еволюційно пов’язані.
“Оскільки функції GLWamide і MIP збереглися, незважаючи на 600 мільйонів років розбіжності, це спонукало нас розглянути, чи можуть вони бути взаємозамінними”, – сказав Тома. «І ми зробили саме це, спочатку вводячи MIP медузі, а потім експресуючи GLWamide в мух без MIP».
Дивовижно, але MIP зменшив годування Cladonema, як це зробив GLWamide. Крім того, GLWamide у мух запобігав аномальному переїданню, що вказує на функціональне збереження системи GLWamide/MIP у медуз і комах.
Танімото зазначає, що їхні дослідження підкреслюють глибоке еволюційне походження цього збереженого сигналу насичення та важливість використання порівняльного підходу. «Ми сподіваємося, що наш порівняльний підхід надихне цілеспрямоване дослідження ролі молекул, нейронів і ланцюгів у регуляції поведінки в ширшому еволюційному контексті».
Про це Neuroscience Research News
автор: прес-служба
джерело: Університет Тохоку
спілкування: Прес-служба – Університет Тохоку
картина: Зображення приписано Хірому Танімото
Оригінальний пошук: Закритий доступ.
“Щодо походження апетиту: GLWamide у медуз являє собою успадкований нейропептид ситості.Автор Хірому Танімото та ін. PNAS
підсумок
Щодо походження апетиту: GLWamide у медуз являє собою успадкований нейропептид ситості.
Прийом їжі регулюється внутрішнім станом. Ця функція опосередковується гормонами та нейропептидами, які краще характеризуються у звичайних модельних видів. Однак еволюційне походження таких нейропептидів, що регулюють харчування, погано вивчено. Ми використовували медузу кладонема щоб вирішити це питання.
Наш комбінований транскриптомічний, поведінковий та анатомічний підходи визначили GLWamide як пептид, що пригнічує харчування, який вибірково інгібує скорочення щупальця у цієї медузи. я
n дрозофіла дрозофіла, м’язовий інгібуючий пептид (MIP) є пептидом, що зв’язує насичення. Дивно, але ми виявили, що GLWamide і MIP були повністю взаємозамінними у цих еволюційно віддалених видів для пригнічення харчування.
Наші результати показують, що сигнальні системи насичення різних тварин мають давнє походження.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
