Denizanaları ve sinekler, yeterince yediklerinde aynı hormonu kullanırlar – Ars Technica

Açlık hissi yüzeyde çok basit görünüyor, ancak perde arkasında, başka bir yemek yemeye karar verip vermememizi etkileyen çoklu hormonlarla karmaşık iletim ve sinyal ağlarını içeriyor. Ne zaman yemek yemeyi bırakacağını bilme yeteneğinin hayvanlar arasında yaygın olduğu görülüyor ve bu da onun derin evrimsel kökleri olabileceğini düşündürüyor.

Yeni bir çalışma, sistemin en az bir bölümünün kökenini kabaca hayvanlara kadar izlediğini öne sürüyor. Araştırmacılar, denizanalarının ne zaman doyduklarını belirlemek ve yemek yemeyi bırakmak için kullandıkları bir hormon belirlediler. Meyve sineklerinde aynı tepkiyi ortaya çıkarabildiğini buldular, bu da sistemin bu iki akraba hayvanın çok uzak atalarında iş başında olabileceğini düşündürüyor. Bu ata, Kambriyen döneminden önce yaşadı.

Balığı (veya denizanasını) besleyin

Bariz bir oral eşdeğerleri olmadığı için, denizanalarının bırakın aç kalmayı, yemek yiyip yemediklerini belirlemek bile zor görünüyor. Ancak Japon araştırmacılardan oluşan bir ekip, denizanası türünün Cladonima pasifikum Beslenirken dokunaçlarının avına kenetlenmesi ve ardından avın sindirilebilmesi için dokunaçlarını bir çana geri çekmesi dahil olmak üzere bir dizi basmakalıp davranışa sahiptir. Ve denizanasını salamura karidesini beslemeye devam ederseniz, bu süreç sonunda yavaşlayarak hayvanın iyi beslendiğini hissettiğini gösterir. (Orası film denizanası beslemek için kullanılabilir.)

Bunu nasıl kontrol edeceklerini öğrenmek için araştırmacılar, denizanasının sindirim organlarını içeren merkezi medullasını ve hayvanın sinir ağının çoğunu içeren zili incelediler. Daha sonra, hayvan açken veya tokken bu dokularda hangi genlerin aktif olduğuna baktılar. Ve herhangi bir karışıklık olmadığından emin olmak için, denizanasına beslenen salamura karidesinde aktif olan genlerin tam bir listesini de oluşturdular. Bundan, hayvan beslendiğinde aktif olan ancak açken aktif olmayan potansiyel hormonların bir listesini geliştirdiler.

Son olarak, hormon görevi görebilen küçük molekülleri kodlayan 43 gen belirlediler. Bunlar genellikle peptitler adı verilen bir grup kısa amino asit zinciri oluşturmak üzere eklenebilmeleri için tekrar eden bir diziye sahip olan normal boyutlu proteinlerdir. Bazen bu peptitler, hormon olarak kullanılmadan önce daha da değiştirilir.

Araştırmacılar 43 genin hepsini kimyasal olarak sentezlediler ve beslenme davranışını değiştirip değiştiremeyeceklerini test ettiler. Beş tane buldular; Dördü, hayvan beslenmeyi bırakana kadar beslendikten sonra etkinleştirildi.

Araştırma için araştırmacılar, talihsiz adı (N) GPPGLWamide olan bunlardan birine odaklanmayı seçtiler (ona GLWa adını verdiler ve ben de aynısını yapacağım). Denizanasının GLWa ile muamele edilmesi, beslenme sırasında dokunaçların geri çekilmesini, birden fazla salamura karidesinin beslenmesiyle hemen hemen aynı derecede bastırdı. Ayrıca ilginçti çünkü kodladığı gen, denizanası, mercanlar ve anemonları içeren radyal olarak simetrik bir grup organizma olan büyük bir cnidarians grubunda bulunuyor. Bu, farklı türlerde iştahın düzenlenmesinde rol oynayabileceğini gösterir.

burada orada ve her yerde?

Ancak GLWa’nın akrabaları, cnidarians ile sınırlı değildir. Uzak ilişkili versiyonlar hayvanlarda yaygın olarak bulunur. Ancak bu, peptitlerin aynı işlemlerde kullanıldığını garanti etmez. Araştırmacılar, GLWa’nın başka yerlerde neler yapabileceğini görmek için uygun bir araştırma hayvanı olan meyve sineğine yöneldiler. Meyve sineğiGLWa’nın MIP adlı yakın bir akrabasına sahip olan.

Hormonla tedavi edilen sinekler ayrıca beslenme davranışında baskılanma gösterir. Ve hormonu kodlayan gene sahip olmayanlar, zaten bol bol yiyecekleri olsa bile beslenmeye devam ederler. Yani sinek eşdeğeri aynı şeyleri yapıyor gibi görünüyor.

Şaşırtıcı olan şey, hormonun denizanası versiyonunun sineklerde çalışıyor olmasıdır. Hormonun sineğin versiyonunu kodlayan geni bir denizanası geniyle değiştirebilirsiniz ve sinekler normal beslenme düzenini gösterir. Ya da sadece sinekleri denizanası hormonuyla tedavi edip beslenmelerini bastırabilirsiniz.

Meyve sinekleri, belirli bir sağ ve sol tarafı olan tüm hayvanları içeren Bilateria grubuna aittir. Bilatarians ve Cnidarians’ın hayvan yaşamı tarihinin çok erken dönemlerinde ortak bir atadan ayrıldığını ve bunun Kambriyen döneminde olan en güncel hayvan gruplarının kökeninden önce gerçekleşmiş olması gerektiğini biliyoruz – Kambriyen öncesi Bilatarians’a dair açık kanıtlar var. .

Hormonun bu kadar geniş ölçüde ayrılmış türlerde işlev görmesi, hayvan yaşamı tarihinde çok daha önce ortaya çıkmış olabileceğini düşündürür. Araştırmacılar ayrıca, bu hormonun daha erken dallanan hayvanlarda, örneğin süngerler gibi, beslenme davranışına hiç sahip görünmeyen akrabalarının bulunduğunu da belirtiyorlar. Hayvanlarla daha yakından ilişkili hücrelerde, baskıcı flagellum adı verilen benzer bir genin ipuçları bile vardır.

Olası bir açıklama, bu sistemin Dünya’daki hayvan yaşamı tarihinin erken dönemlerinde beslenme davranışını düzenlediğidir. Bununla birlikte, buna karşı bir argüman, süngerler gibi organizmaların herhangi bir beslenme davranışı göstermediği, dolayısıyla böyle bir hormonun bu hayvanlarda ne yapacağı net olmadığıdır. İkinci uyarı, bu hormonun nasıl çalıştığını bilmediğimizdir. Genellikle bir tür reseptöre bağlanırlar, ancak bu araştırma ekibi bir GLWa reseptörü tanımlamamıştır, bu nedenle hem sineklerde hem de denizanasında aynı sinyal sisteminin kullanılıp kullanılmadığını veya aynı türe özgü hormonların aynı yanıtı üretip üretmediğini bilmek imkansızdır. tamamen farklı mekanizmalar aracılığıyla.

İştah kontrolünün kökeninde neler olup bittiğine dair daha iyi bir resim elde etmek için pek çok potansiyel yaklaşım var. Bu nedenle, buradaki araştırma ekibinin bu işi sürdürmek için yapacak deneyleri eksik olmayacaktır.

PNAS, 2023. DOI: 10.1073/pnas.2221493120 (DOI’ler hakkında).