Pattedyr som dvalemodus kan sette på en stor mengde vekt og fortsatt dukke opp som sunne som de var før. Nå er University of Utah forskere har identifisert genetiske funksjoner knyttet til denne muligheten som de sier kunne inspirere nye behandlinger for metabolske sykdommer som fedme og Type 2 diabetes.
Hemmeligheten bak utviklingen av hiet ligger i noncoding DNA regulatoriske elementer knyttet til fedme-relaterte gener, ifølge en undersøkelse teamet publisert i tidsskriftet Cell Rapporter.
“En stor overraskelse fra vår nye studien er at disse viktige deler av genomet ble skjult fra oss i 98% av genomet som inneholder ikke gener—vi pleide å kalle det” junk DNA,” sa co-forfatter Christopher Gregg, Ph. D., assisterende professor i nevrobiologi og anatomi ved Universitetet i Utah, i en uttalelse.
Gregg og kolleger tidligere studert den såkalte akselerert regioner av genomet, som er delt på tvers av arter virveldyr, men er forsterket i visse dyr for å gi dem svært karakteristiske trekk.
I en 2018 Celle Rapporter studie, hans team rapportert tusenvis av genetiske elementer som er bevart i det menneskelige genom og spille potensielle roller i utformingen av klinisk meningsfull funksjoner. De dykket ned i elephant og funnet akselerert regioner i nærheten av et gen som kalles Fancl—en viktig regulator av DNA-reparasjon—det hjelper stort dyr å administrere mutasjoner og kreft risiko.
I den nye studien, Gregg og hans team en hypotese om at det er overvekt av regulatoriske elementer på akselerert regioner som er forskjellige i dvale pattedyr. Forskerne plukket fire dvalemodus dyr: ekornet, liten brun bat, lemur og tenrec.
Etter å sammenligne sine forsikring, oppdaget de at disse dyrene hadde faktisk utviklet seg med visse endringer parallelt med bevart regulatoriske elementer, som de kalles parallell akselerert regioner. Disse regionene på hibernators er uforholdsmessig ligger i nærheten av kjente menneskelige fedme mottakelighet gener, fant de. De er gener som er involvert i Prader-Willi syndrom, en lidelse preget av konstant sult og sykelig fedme.
RELATERT: Subtil kjemisk skift reverserer prediabetes i Merck-samarbeidet musen rettssak
Funnene førte Gregg er laget for å theorize at hibernators har utviklet metoder for å slå av spesifikke gener slås av fedme gener.
Metabolske forstyrrelser påvirker millioner over hele verden, og har inspirert flere nye behandling ideer. En annen University of Utah team, i samarbeid med forskere ved Merck Research Laboratories, viste nylig at nedleggelse DES1 enzym kunne redusere fet lipider kalt ceramides, og dermed reversere insulinresistens og fatty liver.
Andre forskere har vært å undersøke gen terapi. Et team ledet av Forynge Bio co-grunnlegger og Harvard syntetisk biologi forsker Georgs Kirke viste at å levere ekstra kopier av levetid gener FGF21 og sTGF2betaR kunne behandle mus med fedme, Type 2 diabetes, hjertesvikt og nyresvikt. Og forskere på Hanyang Universitetet i Seoul brukt CRISPR forstyrrelser for å hemme FABP4 genet, noe som førte til vekt og redusert betennelse og insulinresistens hos mus.
University of Utah forskere figur sin forskning legger et godt grunnlag for fremtidige studier å undersøke 364 individuelle noncoding genetiske elementer som de har identifisert som bidragsytere til fedme og andre metabolske forstyrrelser. De er for tiden bruker CRISPR å bytte i hibernator DNA-sekvenser i mus for å teste for forskjeller i genuttrykk.