В России нашли гены, управляющие адаптацией к холоду и жаре
Российские исследователи сформировали первую комплексную базу знаний, которая объединяет все известные на сегодняшний день гены, белки и микроРНК, участвующие в системе терморегуляции человека. О результатах сообщили в пресс-службе Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН.
Терморегуляция относится к числу базовых физиологических механизмов теплокровных организмов. Она обеспечивает поддержание стабильной температуры тела независимо от погодных условий и колебаний окружающей среды. В этом процессе задействованы сразу несколько систем организма — нервная, эндокринная, сердечно-сосудистая, дыхательная и мышечная.
В ходе анализа ученые выявили ключевые элементы генной сети. Специалисты обнаружили четыре гена, пять белков и две микроРНК, которые имеют наибольшее число связей с другими участниками сети. Эти структуры можно рассматривать как своеобразные «центры управления» терморегуляцией, поскольку воздействие на них потенциально оказывает наиболее выраженный эффект.
Ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН Николай Юдин пояснил, что терморегуляция относится к количественным признакам, контролируемым большим числом генов. В подобных случаях не существует одного главного гена, отвечающего за всю функцию. Исследователи выявили так называемые гены-хабы — регуляторы, управляющие активностью множества других генов, связанных с поддержанием температуры тела.
База знаний включает 469 генов, 473 белка и 265 микроРНК, а также информацию об их взаимодействиях и эволюционных особенностях. По словам старшего научного сотрудника института Елены Игнатьевой, важным этапом стало не только объединение разрозненных данных, но и их функциональный анализ. Ученые смогли определить приоритетные элементы внутри сложной генной сети, что открывает новые возможности для прикладных исследований.
Созданная система может найти применение в медицине. В частности, она позволит оценивать индивидуальную способность человека адаптироваться к экстремальным климатическим условиям — например, при работе в арктических регионах или в зонах с жарким и засушливым климатом.
Практическое значение разработка имеет и для животноводства. Поскольку многие механизмы терморегуляции у млекопитающих имеют общее эволюционное происхождение, результаты могут использоваться при селекции пород, устойчивых к холоду или высокой температуре воздуха. Это особенно актуально в условиях глобальных климатических изменений.
Ученые подчеркивают, что полученные данные важны как для фундаментальной биологии, так и для прикладных направлений, включая генетику адаптации и селекционные программы, пишет ТАСС.
