Bilim insanları gerçeği ortaya çıkardı genetik sağlayan yeni bir enerji kullanım stratejisinin ardındaki sırlar derin deniz Doğanın en çarpıcı hayatta kalma hikayelerinden birinde, beş yıldan fazla bir süre boyunca yiyeceksiz hayatta kalabilen bir “dev”.
Dev izopodlar olarak da bilinen süperdev batinomidler tuhaf bir biyolojik yapı sunar. paradoks: megafaunal türler olarak belirgin vücut devliği sergilerler ancak yine de bir derin deniz son derece seyrek besin varlığına sahip habitat.
Yakın zamanda yayınlanan bir makalede HücreÇin Bilimler Akademisi Okyanusoloji Enstitüsü’nden (IOCAS) araştırmacılar, bu büyük derin deniz yaratıklar bu kadar sınırlı yiyecekle geçiniyor, bir roman kullanarak genetik Bathynomidlere özgü bir strateji.
Karmaşık Bir Genetik Yaklaşım
IOCAS ekibi, sorunu çözmek için genomiği morfoloji, fizyoloji, davranış bilimi ve metagenomik gibi diğer disiplinlerle birleştirerek çoklu omik bir strateji kullandı. Bunu yapmak yeni bir keşfe yol açtı: Süper dev batinomidlerde yalnızca bir tane yok, fakat iki Besinlere sınırlı erişimlerini yönetme teknikleri.
Birincisi, izopodların daha sonra kullanmak üzere çok miktarda besin depolayabilen devasa bir mideleri var. İkincisi, genetik olarak yönlendirilen son derece düşük bir bazal metabolizma hızına (BMR) sahiptirler.
Ekip, araştırmalarını çeşitlendirmek için farklı derinliklerde yaşayan iki türe odaklandı. Yaklaşık 300 metrelik Bathynomus doederleini bu iki nehir arasında daha sığ olanıdır. Bathynomus jamesi 898 metrede bulunur. Derinlik farkına rağmen, sınır 200 metre olarak tanımlandığından her ikisi de teknik olarak “derin deniz” sakinleri olarak kabul edilir.
Güçlü Bir Mide
Bir batinomidin vücudunun kabaca üçte ikisi midedir; bu, ilgili gelgit arası ve sığ su türlerinin çok ötesinde bir rakamdır. Bu muazzam midelerin içeriği de sıra dışıdır; oldukça sindirilmiş yiyeceklerden oluşan çamur benzeri bir karışımla doludur. Bu ince öğütülmüş besin çamuru, düşük oranda sindirim bakterisine, ancak yüksek miktarda lipit depolayan Chlamydia’ya sahiptir.
Bakteri oranının sadece sindirimden ziyade korumaya yönelmesiyle, canlılar beslenmeler arasında uzun sürelere dayanmak için BMR’lerini düşürdükçe yavaş yavaş sindirilebilecek ve kullanılabilecek bir yiyecek rezervi yaratılıyor.
Genetik Bulgular
Bir diğer önemli bulgu da, batinomidlerin yalnızca ebeveynler ve yavrular arasında dikey olarak aktarılan genlerden değil, aynı zamanda ekzojen bir simbiyotik bakteriden edindikleri yatay olarak aktarılan ND1 geninden de faydalandığıydı. Şaşırtıcı bir şekilde transfer, batinomid genomunda ultra yüksek düzeyde bir ekspresyon elde ederek tipik yatay transfer sınırlamalarına meydan okudu.
Bu izopodlar, enerjiyle ilgili gen ifadesini düzenlemek için epigenetik histon modifikasyonlarını kullanır, böylece verimliliği, korumayı ve kontrolü artırır. Bunun bir örneği, ekibin bir laboratuvar testinde araştırdığı, ND1 ifadesini ultra yüksek düzeyde düzenleyen histon asetilasyonudur. Araştırmacılar bu genin, elektron taşıma zincirindeki Kompleks I’in bir bileşeni olması nedeniyle enerji metabolizması için gerekli olduğundan şüpheleniyorlardı.
ND1 Genetik Testleri
IOCAS ekibi, zebra balığı, nematodlar ve insan 293T hücrelerini kullanarak genin enerji kullanımı üzerindeki etkisini test etti. Ekip, normal sıcaklıklarda ND1’in aslında enerji metabolizmasını artırarak açlık toleransını azalttığını buldu. Ancak ekip, tipik bir derin deniz ortamında bulunan sıcaklığı yansıtacak şekilde sıcaklıkları düşürdüğünde, ND1’in mitokondriyal aktiviteyi ve enerji metabolizma oranlarını azalttığı ve zebra balığının açlık toleransını %37 gibi şaşırtıcı bir oranda artırdığı ters etkiyi buldu.
IOCAS ekibi, ND1’in, besin açısından fakir ortamları bağlamında uzun süredir devam eden batinomid devliği paradoksuna bir çözüm sağladığı sonucuna vardı. Gen, metabolik depresyonun derecesini ayarlayarak mitokondriyal metabolik ağı, uzun süre aç kalmadan enerjiyi koruyacak şekilde ayarlayabilir.
Derin deniz megafaunal türlerinde yatay gen aktarımını ve epigenetik optimizasyonu birleştiren böyle bir enerji verimliliği stratejisi daha önce hiç tanımlanmamıştı.
“Çalışmamız yalnızca derin deniz izopodlarındaki aşırı uzun açlık toleransının gizemini çözmekle kalmıyor.” başyazar Yuan Jianbo dedi“ama aynı zamanda yaşamın zorlu ortamlarda büyümeyi ve hayatta kalmayı nasıl dengelediğini anlamak için önemli bir paradigma sağlıyor.”
Kağıt, “Derin Deniz Megafaunası, Ultra Uzun Açlığa Dayanmak İçin Mikrobiyal Enerji Metabolizması Genlerini Seçiyor“diye ortaya çıktı Hücre 5 Haziran 2026’da.
Ryan Whalen The Debrief için bilim ve teknolojiyi ele alıyor. Tarih alanında yüksek lisans derecesine ve Kütüphane ve Bilgi Bilimi alanında yüksek lisans derecesine ve Veri Bilimi sertifikasına sahiptir. Kendisiyle [email protected] adresinden iletişime geçebilir ve onu Twitter’da @mdntwvlf adresinden takip edebilirsiniz.
Source link
