Zakaj veveric in hrčkov ne zebe?
Mnoge živali nizke temperature preživijo v stanju hibernacije. Znanstvena revija Cell Reports je nedavno objavila članek, v katerem so znanstveniki preučevali odpornost talnih veveric in hrčkov na nizke temperature. Ugotovili so, da obe vrsti boljše prenašata nizke temperature, in to ne le v času hibernacije, temveč tudi v aktivnem stanju. Toleranca na mraz je povezana s TRPM8 kanali v somatosenzornih živčnih celicah. Kanali so zaradi mutacij manj občutljivi na nizke temperature.
V raziskavi so preučevali leopardje talne veverice, ki živijo v Severni Ameriki, ter zlate hrčke, ki jih najdemo v predelih severne Sirije in južne Turčije. Da bi ocenili njihovo občutljivost na temperaturo tal, so obema vrstama ponudili možnost izbire dveh termo plošč z različnima temperaturama. Že prejšnje raziskave so pokazale, da miši raje izberejo toplejšo ploščo s temperaturo 30 stopinj Celzija. Talne veverice in hrčki pa preference po plošči z višjo temperaturo niso izkazovali. Toplejšo ploščo so si izbrali le v primeru, ko so temperaturo hladnejše znižali do temperatur blizu ledišča.
Za občutljivost na nizke temperature so ključni TRPM8 kanali. To so neselektivni kationski kanali, ki so del somatosenzornega sistema. Kanali TRPM8 določajo razpon temperaturne tolerance vrste in s tem vplivajo na velikost njenega habitata. Vzrok za različno občutljivost na temperaturo so iskali v različni sestavi TRPM8 kanalčkov. V jajčne celice modelnega organizma Xenopus so vstavili kanalček iz preučevane vrste veveric in hrčkov ter podgane, ki je služila za kontrolo.
Nato so s pomočjo metode vpete membrane analizirali kemično in temperaturno občutljivost kanalov vseh treh vrst. Ugotovili so, da so kanali podgan občutljivi tako na kemične spojine kot na nizke temperature. Kanali so bili pri vevericah in hrčkih podobno občutljivi na kemične spojine, na temperature med 10 in 25 stopinj Celzija pa bistveno manj kot kanali podgan.
Kanali so pri vevericah in hrčkih zelo podobni kanalom pri podganah, saj imajo enakih kar devetdeset odstotkov aminokislin. Da bi ugotovili, katere so strukturne razlike TRPM8 kanalov, so raziskovalci sistematsko zamenjehvali aminokisline v kanalu. Na ta način so določili 6 aminokislinskih ostankov v transmembranskem delu kanala, ki so pri vevericah odgovorni za večjo toleranco na nizke temperature. Fiziološki pomen sprememb še ni znan. Prav tako ni znano, ali je spremenjen del kanala neposredno vključen v zaznavo temperatur oziroma je to naloga drugih delov kanala. Identična regija je spremenjena tudi pri hrčkih, le da niso spremenjene iste aminokisline.
Spremenjena aminokislinska zaporedja, ki omogočajo večjo toleranco na nizke temperature, so pri hrčkih in vevericah najverjetneje ključna tudi v povezavi s hibernacijo. Takrat namreč osrednja temperatura telesa pade tudi do dveh stopinj Celzija. Spremenjen kanal tako poveča možnosti preživetja osebkov teh vrst v času ostrih zimskih razmer.
Modificiran kanal za večjo toleranco na nizke temperature bi v mrzlih zimskih dneh potrebovala vajenka Mojca.
Dodaj komentar
Komentiraj