Ученые долгое время не могли понять, почему лошади стали отличными бегунами. Лошади обладают незаурядными аэробными способностями: их мышцы потребляют кислород в 2 раза больше, чем у лучших спортсменов-людей.
Но потом выяснилось, что одна клеточная мутация, которая должна быть вредной, оказалась эволюционно значимой для лошадей, так как она улучшила аэробную производительность. А это напрямую связано с выносливостью и скоростью, обеспечивая выживание и успешное распространению лошадей как вида. Поскольку мутация присутствует у всех современных видов лошадей, предполагается, что она возникла на ранних этапах их эволюции и сыграла важную роль в их адаптации к окружающей среде. Для ученых было загадкой объяснения такого механизма на клеточном уровне, пока исследователи из Университета Джонса Хопкинса (штат Мэриленд, США) и Университета Вандербильта (штат Теннесси, США) не обнаружили редкий случай генетического перекодирования, который усиливает метаболизм кислорода у лошадей, ослов и зебр.
Ключевую роль играет ген KEAP1, регулирующий антиоксидантные реакции и выработку энергии в митохондриях. У предков современных лошадей в этом гене появилась мутация — опаловый стоп-кодон (UGA), который обычно останавливает синтез белка. В норме такой кодон приводит к созданию неполноценного белка, который клетка утилизирует. Однако у лошадей рибосома "игнорирует" стоп-кодон, интерпретируя его как команду добавить аминокислоту цистеин, и синтез белка продолжается.
Этот процесс уникален: вместо фатальной ошибки мутация стала эволюционным преимуществом. Белок KEAP1 у лошадей стал более чувствителен к окислительным стрессам и активнее взаимодействует с белком NRF2, который защищает клетки от повреждений. Это улучшило митохондриальное дыхание, ускорило выработку энергии и снизило повреждения тканей.
Таким образом, благодаря редкому генетическому механизму лошади получили невероятную выносливость и скорость, что позволило лошадям выжить в непростых условиях.
Не забывайте ставить лайки и подписывайтесь на наш телеграм-канал, там ещё больше интересного.