Drosophila melanogaster, по-известен като плодова муха, е едно от животните, които са най-ценени от науката. Макар да звучи толкова невероятно за мнозина, истината е, че колкото и да е мъничко, генетично е доста подобно на човешките същества и затова е полезно за провеждането на безброй изследвания, вариращи от поведение до механизми зад циркадните цикли.

може

Това е доста често срещано животно на различни места и точно както подсказва името му, то се среща главно в плодовете и в останките от тях, които изхвърляме.

Но нека името не ни заблуждава. Плодовата муха не яде само плодове. Всъщност скорошно проучване разкри, че тези малки летци могат да ядат почти всички видове растителни вещества, като диетата им е една от най-гъвкавите сред живите същества. Акцентът в това е, че това разнообразие в диетата идва от техния вкус към въглехидратите и е помогнало на учените да разберат как да променят хранителните предпочитания на никой друг освен хората.

Подобни организми, които не понасят едни и същи хранителни вещества

Нека започнем от горното. Хората, подобно на плодовата муха, могат да избират между широкия каталог с храни, които нашата природа ни осигурява, и тези, които правим от нея. Ето защо сме известни като „специалисти по хранене“.

Интересното е, че някои генетични братовчеди на плодовата муха, вместо да имат гъвкава диета, могат да се хранят само с много специфични растения, поради което са наричани „специалисти по хранене“.

Специалистите се хранят с плодове или цветя, но не и с никого от тези групи. Всъщност местната диета на тях е доста специфична и практически лишена от въглехидрати.

Това привлече вниманието на научната общност, поради което Каори Уатанабе и Юкако Хатори от Висшето училище по биостудии към Университета в Киото проведоха проучване, фокусирано върху откриването защо има толкова изразени хранителни разлики между организмите, които са част от едно и също генетично семейство.

"Разкриването на различия в молекулярните механизми между специалистите по хранене и диетолозите може да ни помогне да разберем как организмите се адаптират към различните хранителни среди.".

Три различни диети за общопрактикуващи лекари и специалисти

Екипът от изследователи започна експериментите си с ларви както на специалисти, така и на специалисти, на които достави три различни диети: една с високо съдържание на протеини, друга с въглехидрати и друга, базирана на протеиново-въглехидратна смес.

Целта беше да се определи дали ларвите на двете групи могат да се адаптират към всяка от тях. Те забелязали, че специалистите по общо производство, сред които била и плодовата муха, успели да растат при всички прилагани диети. Но от друга страна, ларвите специалисти не могат да оцелеят във всеки един от тях: те умират в условия, богати на въглехидрати.

"В нашето изследване променихме баланса на хранителните вещества в храната на различни видове дрозофили и сравнихме тяхната хранителна адаптивност заедно с техните транскрипционни и метаболитни реакции.".

Както споменахме по-рано, диетичният профил на специалистите показва, че тяхната консумация на въглехидрати е доста ниска, което съществено се различава от гъвкавата диета на техните братовчеди.

По-високата толерантност към въглехидратите може да бъде еволюционен отговор

За да обяснят разликите си от генетично подобни групи като плодовите мухи, изследователите предполагат, че те могат да бъдат повлияни от гени, които контролират реакцията им към въглехидратите. Сред тях има път, известен като TGF-β/Activin, отговорен именно за това.

„Сигнален път, известен като TGF-β/Activin сигнализация, регулира реакцията на организма към въглехидратите. Като цяло този път е доста гъвкав и поддържа метаболитна хомеостаза при различни диети. Всъщност има около 250 метаболитни гени, които се регулират отрицателно, когато диетата е богата на въглехидрати ".

Заключението, до което са стигнали изследователите, е, че по-високата толерантност на специалистите към въглехидратите е резултат от техния еволюционен процес. Те биха могли да бъдат намерени в среди, където тези хранителни вещества са в изобилие, докато специалистите, като взаимодействат в постоянна среда с ниско съдържание на въглехидрати, губят тези здрави еволюционни системи.

И така, като се има предвид, че хората и мухите споделят значителен брой гени и регулаторни фактори, които ги правят подобни, тези открития биха могли да положат основите за разработването на модел, който ни позволява да знаем генетичната вариабилност между хората от техния хранителен прием., авторите предполагат.