Gli esseri umani possono beneficiare di nuove intuizioni adattamento di orso polare a dieta ricca di grassi

Aprile 29, 2016 Admin Salute 0 5
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L'analisi ha anche scoperto alcuni geni che possono essere coinvolti in adattamenti estremi degli orsi polari "alla vita in Artico. La specie vive gran parte della sua vita sul ghiaccio del mare, dove sussiste una dieta ricca di grasso dei mammiferi marini in primo luogo.

I geni individuati dallo studio riguardano il metabolismo degli acidi grassi e la funzione cardiovascolare, e possono spiegare la capacità del dell'orso di far fronte con una dieta ricca di grassi, evitando placche di grasso nelle loro arterie e le malattie cardiovascolari che affliggono gli esseri umani con le diete ricche di grassi. Questi geni possono fornire un'idea di come per proteggere l'uomo dagli effetti negativi di una dieta ricca di grassi.




Lo studio è stato una collaborazione tra ricercatori danesi, guidati da Eske Willerslev e comprendente Rune Dietz, Christian Sonne e Erik W. Born, che ha fornito sangue orso e tessuti campioni polari; e ricercatori di BGI in Cina, tra cui Liu Shiping, Guojie Zhang e Jun Wang, che ha sequenziato il genoma e analizzato i dati insieme con un team di ricercatori dell'Università di Berkeley, tra cui Eline Lorenzen, Matteo Fumagalli e Rasmus Nielsen. Nielsen è un professore di Berkeley di biologia integrativa e di statistiche.

"Per gli orsi polari, profonda l'obesità è uno stato benigno," ha dichiarato Lorenzo, uno degli autori principali e un postdottorato borsista UC Berkeley. "Volevamo capire come essi sono in grado di far fronte a questo."

"La promessa di genomica comparativa è che impariamo come altri organismi affrontare condizioni che anche noi siamo esposti a," ha detto Nielsen, membro del Centro di UC Berkeley per teorici evolutivi Genomics. "Per esempio, gli orsi polari si sono adattati geneticamente ad una dieta ricca di grassi che molte persone ora impongono a se stessi. Se impariamo un po 'di geni che permette loro di affrontare questo, forse, che ci darà gli strumenti per modulare la fisiologia umana lungo il linea. "

I risultati accompagnano la pubblicazione del primo genoma assemblato dell'orso polare, come la storia di copertina del numero di maggio 8 della rivista Cell.

Chiudi cugini

L'analisi del genoma arriva in un momento in cui la popolazione di orso polare in tutto il mondo, stimato tra 20.000 e 25.000, è in declino e il suo habitat, ghiaccio marino artico, sta rapidamente scomparendo. Come le latitudini settentrionali caldo, lontano cugino del orso polare, l'orso bruno o grigio (Ursus arctos), si muove più a nord e, occasionalmente, incrocio con l'orso polare (Ursus maritimus) per la produzione di ibridi pizzlies doppiati.

La loro capacità di incrociarsi è risultato di questa relazione molto stretta, Nielsen detto, che è un decimo della distanza evolutiva tra scimpanzé ed esseri umani. Precedenti stime del tempo divergenza tra orsi polari e gli orsi bruni andavano da 600.000 a 5 milioni di anni fa.

"E 'davvero sorprendente che il tempo di divergenza è così breve. Tutti gli adattamenti unici orsi polari hanno per l'ambiente artico devono essere evoluti in un brevissimo lasso di tempo", ha detto. Questi adattamenti comprendono non solo un cambiamento dal marrone al pelo bianco e lo sviluppo di un corpo più sottile, ma grande fisiologico e cambiamenti metabolici pure. "C'è stato un sacco di dibattito su di esso, ma penso che abbiamo davvero inchiodato ciò che il tempo è divergenza tra di loro, ed è sorprendentemente recente."

Variazioni genetiche influenzano il metabolismo dei grassi

Il confronto del genoma rivela che oltre centinaia di migliaia di anni la selezione naturale ha guidato grandi cambiamenti nei geni connessi al trasporto di grassi nel metabolismo degli acidi grassi del sangue e. Uno dei geni più fortemente selezionati è APOB, che nei mammiferi codifica per la proteina principale di LDL (lipoproteine ​​a bassa densità), conosciuto ampiamente come colesterolo "cattivo". Cambiamenti o mutazioni in questo gene riflettono la natura critica di grasso nella dieta orso polare e necessità dell'animale trattare con livelli elevati di glucosio nel sangue e trigliceridi, colesterolo in particolare, che sarebbero pericolose nell'uomo. Fat comprende fino a metà del peso di un orso polare.

"La vita di un orso polare ruota intorno grasso", ha detto Lorenzo. "Cuccioli Infermieristica contare sul latte che può essere fino al 30 per cento di grassi e gli adulti mangiano prevalentemente grasso di marine mammifero preda. Gli orsi polari hanno grandi depositi di grasso sotto la pelle e, perché sostanzialmente vivere in un deserto polare e non hanno accesso a acqua per la maggior parte dell'anno, si basano su acqua metabolica, che è un sottoprodotto della ripartizione di grasso. "

Ha notato che l'evoluzione di un nuovo metabolismo per affrontare alto contenuto di grassi nella dieta deve essere successo molto rapidamente, in poche centinaia di mille anni, perché sappiamo che gli orsi polari già sussistevano a dieta marina 100.000 anni fa.

Che cosa ha spinto l'evoluzione di orsi polari non è chiaro, anche se la separazione dagli orsi bruni (datata a 343,000-479,000 anni fa) coincide con un particolarmente caldo periodo interglaciale 50.000 anni conosciuto come stadio isotopico marino 11. cambiamenti ambientali seguenti cambiamenti climatici potrebbe avere incoraggiato orsi bruni per ampliare la propria gamma molto più a nord. Quando la parentesi calda finita e un periodo di freddo glaciale situato in una tasca di orsi bruni potrebbe essersi isolato e costretto ad adattarsi rapidamente alle nuove condizioni.

I campioni provenienti da tutta Arctic

L'analisi ha incluso campioni di sangue e di tessuto da 79 orsi polari della Groenlandia e 10 orsi bruni da Svezia, Finlandia, Glacier National Park in Alaska e l'Ammiragliato, Baranof, e Chichagof (ABC) isole al largo della costa dell'Alaska.

Secondo Lorenzen, la "chiave che ci ha permesso di aprire la porta di evoluzione orso polare" è stato un metodo ideato da UC Berkeley studente di matematica laureato Kelley Harris che è stato utilizzato per stimare la storia demografica umana. L'approccio, denominato identità dello Stato (IBS) metodo di tratto, si è dimostrato potente nella stima quando antiche popolazioni umane divergenti, le dimensioni delle popolazioni del passato, e quando e quanto incrociarono.

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