Новости и мнения

Обмен стресса

Для нематодных червей больший стрессовый ответ означает более здоровую, долгую жизнь, но меньшее количество детей.

Успех часто приходит со значительной долей стресса, и для модельного нематодного червя Caenorhabditis elegans он ничем не отличается. Отчет, опубликованный сегодня (15 декабря) в Science Express, показывает, что черви, которые имеют более высокую стрессовую реакцию, лучше справляются с вредными мутациями, чем их слабо реагирующие коллеги. Но ценой – эти более здоровые, реагирующие на стресс черви не так хороши при размножении.

  «Мы знаем, что компромиссы важны в эволюции», – сказала Джоанна Мазель из Университета Аризоны, которая не участвовала в исследовании, – «но этот документ показывает, что не только существует компромисс между реакцией на стресс и наличием большого количества детей». , но этот компромисс может сводиться к разнице только в одном или нескольких факторах ».

Рассматриваемые факторы – это шапероны – белки, которые помогают в свертывании, сборке и стабилизации других клеточных белков и молекул. Когда стрессор, такой как тепло, выбивает клеточные белки из строя, шапероны начинают складывать новые. По существу, Бен Ленер из Центра геномного регулирования в Барселоне, Испания, который руководил исследованием, говорит, что по сути, шапероны являются буфером стресса окружающей среды.

В текущем исследовании Ленер и его коллеги обнаружили, что шапероны не только защищают от стресса, но также влияют на мутации. Команда исследовала червей, несущих мутации в определенных генах развития, которые вызывали множество фенотипов от эмбриональной или личиночной смерти до дефектов развития вульвы, миграции гонад и морфологии тела. Но не все черви были настолько плохими; у тех, кто подвергался короткому периоду сильной жары, проявлялись более мягкие фенотипы, такие как большая вероятность выживания или улучшенные анатомические показатели.

Интересно, что не все черви одинаково выиграли от стресса. Измеряя уровни шаперонов у животных, исследователи обнаружили, что те, которые производили большее количество защитных белков, были лучше защищены от негативных последствий мутации. Это изменение уровня шаперона происходило, несмотря на то, что черви были генетически идентичны и выращивались в той же среде.

В дополнение к влиянию генов и окружающей среды на фенотип организма, «есть еще один фактор, третий, который мы, возможно, немного проигнорировали – и это просто удача», – сказал Кевин Верстрепен из Katholieke Universiteit в Лёвене, Бельгия, которая не участвовала в исследовании. « Вопрос в том, почему на земле не все животные имеют высокий уровень шаперона все время. Это кажется хорошей вещью ». Действительно, помимо уменьшения эффектов мутации, выявленной в этом исследовании, было показано, что животные с высоким уровнем шаперона живут дольше.

Но это были не все хорошие новости для червей с высоким уровнем шаперона. Они также развивались медленнее, достигая репродуктивной зрелости в более позднем возрасте. «Таким образом, в условиях низкого стресса они будут превосходить тех, у кого низкий уровень шаперона», – сказал Ленер.

Верстрепен предположил, что результаты исследования могут иметь значение для людей. «Люди не черви, и мы не можем экспериментировать с ними, как черви, но, тем не менее, все те вещи, которые происходят с червями – те же самые белки и стрессовые реакции – могут также происходить у людей», – сказал он, – «поэтому я не не вижу причин, почему это не произошло бы у людей ».

Ленер был менее склонен размышлять об актуальности связи между реакцией на стресс и размножением, но предложил открытие, что генетически и экологически идентичные индивидуумы все еще могут различаться по экспрессии генов, безусловно, уместно. «Это говорит нам о том, что даже если вы полностью понимаете генетику заболевания, вы, возможно, никогда не сможете предсказать для любого человека, что на самом деле произойдет, если только вы не начнете измерять межиндивидуальные вариации в экспрессии генов и [смотреть] на предыдущие история жизни », – сказал он.

М.О. Казануева и др., «Пригодность компромиссов и буферизация мутаций в окружающей среде у изогенных C. elegans », Science Express , 10.1126 / science.1213491, 2011.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *