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Tu sei quello che mangi: come la ricerca dei carboidrati ha cambiato i geni e la saliva dei mammiferi

Queste sono fiale di saliva raccolte da vari mammiferi, incluso un maiale.

Uno studio su 46 specie di mammiferi esplora la storia evolutiva dell’amilasi, un composto che abbatte i carboidrati.

BUFALO, NY – L’amido, un carboidrato complesso, è una fonte vitale di nutrimento per molti mammiferi. Gli umani lo coltivano sotto forma di riso, grano, mais, patate e avena. I ratti pettinano i nostri mucchi di spazzatura per scarti di pizza e pane. Cinghiali per tuberi.

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Ora, un nuovo studio sta fornendo informazioni su come la ricerca dell’amido possa aver guidato adattamenti evolutivi in ??questi e altri mammiferi affamati.

La ricerca, condotta su 46 specie di mammiferi, si concentra su un composto biologico chiamato amilasi, che è prodotto dall’uomo e da altri animali per abbattere l’amido.

Lo studio rileva che nel corso dell’evoluzione dei mammiferi, il meccanismo genetico che insegna al corpo come fare l’amilasi è stato qualcosa camaleontico. Si è evoluto in modi diversi in bestie diverse, ed è in grado di cambiare rapidamente, possibilmente in accordo con ciò che gli animali mangiano.

Lo studio rileva che i mammiferi con diete amidacee tendono ad avere più copie del gene dell’amilasi, che porta istruzioni per la costruzione di amilasi, rispetto ai mammiferi che consumano poco amido (almeno tra le specie studiate).

l team che ha studiato la storia evolutiva dell’amilasi nei mammiferi ha incluso (da sinistra a destra) i ricercatori dell’Università di Buffalo Omer Gokcumen, Lubov Neznanova, Stefan Ruhl e Petar Pajic.

La ricerca presenta anche prove che i cambiamenti evolutivi correlati all’amilasi – incluse le duplicazioni del gene dell’amilasi e la capacità di produrne nella saliva – possono essere sorti indipendentemente in alcune specie differenti. Chiamata evoluzione convergente, questo fenomeno segnala spesso un adattamento particolarmente utile.

I risultati sono stati pubblicati il ??14 maggio in eLife. Nel complesso, lo studio dipinge un quadro colorato della storia evolutiva dell’amilasi attraverso i mammiferi, che vanno dagli esseri umani, ai cani e gatti domestici, ricci e lemuri dalla coda ad anelli, insieme a babbuini che conservano il cibo nelle loro guance.

“L’amilasi è un caso in cui la dieta può avere il potenziale per cambiare i nostri geni. Questo è affascinante”, dice Omer Gokcumen, PhD, assistente professore di scienze biologiche presso l’Università del Buffalo College of Arts and Sciences. “Le duplicazioni che vediamo nel gene dell’amilasi danno un modalità molto flessibile e rapida nella quale le funzioni geniche possono evolversi, e tale meccanismo di evoluzione è sottovalutato”.

“Studi precedenti hanno esplorato l’evoluzione dell’amilasi in specie selezionate, come uomini e cani, ma la nostra ricerca ha una prospettiva più ampia”, afferma Stefan Ruhl, PhD, DDS, professore di biologia orale presso la UB School of Dental Medicine. “Esaminiamo dozzine di specie di mammiferi da diversi rami dell’albero evolutivo, e vediamo che quando si tratta di amilasi nella saliva, la genetica e la biologia possono rispondere a ciò che mangiamo”.

Lo studio è stato condotto da Gokcumen, Ruhl e dal primo autore Petar Pajic, un ricercatore in scienze biologiche alla UB.

La ricerca, supportata dall’Istituto nazionale di ricerca dentale e cranio-facciale, comprendeva ricercatori di UB, la Fondazione per la ricerca e la tecnologia in Grecia, SUNY Plattsburgh, la Cornell University e il Friedrich-Loeffler-Institut in Germania.

Petar Pajic, ricercatore nei dipartimenti di biologia orale e scienze biologiche di UB, tiene una lisi di amido. Per studiare quanta amilasi diverse specie producono nella saliva, gli scienziati hanno perforato piccoli fori in una sostanza gelatinosa amidacea e riempito i buchi con la saliva di varie specie.

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