Ученые ИЦиГ СО РАН выявили ключевые гены и белки, управляющие терморегуляцией человека. Открытие позволит подбирать оптимальный климат для каждого и создавать устойчивые породы животных.
Ученые выявили ключевые молекулярные механизмы, отвечающие за адаптацию к температуре
Специалисты Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук идентифицировали молекулярные структуры, играющие решающую роль в процессе терморегуляции у человека. По данным института, это открытие в перспективе позволит определять наиболее подходящие климатические условия для каждого конкретного человека.
Терморегуляция, являющаяся фундаментальной функцией всех теплокровных организмов, обеспечивает постоянство температуры тела при колебаниях условий окружающей среды. Этот сложный процесс основан на взаимодействии множества систем и представляет собой разветвленную сеть, состоящую из сотен взаимосвязанных молекул.
В рамках исследования была впервые разработана комплексная база знаний, которая объединила все известные науке гены, белки и микроРНК, задействованные в системе поддержания температурного гомеостаза у человека. Как отмечается в сообщении института,
анализ связей между элементами генной сети, объединяющей эти объекты, позволяет выявлять ключевые "узлы" терморегуляции — молекулярные механизмы, от которых в наибольшей степени зависит способность организма адаптироваться к холоду и жаре
.
По словам старшего научного сотрудника ИЦиГ СО РАН Елены Игнатьевой, главным достижением работы стал не просто сбор и упорядочивание информации, а ее углубленный функциональный анализ. Исследователям удалось определить приоритетные элементы и продемонстрировать, какие именно гены, белки и микроРНК имеют наибольшее значение для приспособления живого организма к высоким или низким температурам. Эти данные могут стать основой для разработки, в частности, генетических тестов, определяющих оптимальный климат для отдельного человека.
В результате анализа были выявлены четыре гена, пять белков и две микро-РНК, имеющие наибольшее число связей в генной сети. Такие элементы можно рассматривать как "центры управления" терморегуляцией: воздействие на них потенциально дает наибольший эффект
, — подчеркнули в институте.
Как полагают авторы исследования, созданная база может найти применение для:
- оценки индивидуальных возможностей человека к адаптации в экстремальных климатических зонах, например, при работе в Арктике или в жарких регионах.
- использования в сфере животноводства для селекции пород, демонстрирующих повышенную устойчивость к холоду или жаре.