Эмбрионы рыбы Killifish приостанавливают свое развитие без последствий

Период приостановленного развития является активным состоянием поддержания мышечной целостности.

Чтобы не рождаться в сухой сезон, когда условия не являются благоприятными, эмбрионы рыбы Killifish могут остановить свое развитие и ждать, пока сезон дождей не пополнит их пруд. Согласно исследованию, опубликованному 21 февраля в Science, это может происходить в течение периода времени, превышающего нормальную продолжительность жизни животного без каких-либо побочных эффектов.

Диапауза – это биологическое явление, которое позволяет животным, как правило, насекомым и определенным рыбам, эффективно нажимать кнопку паузы в течение их жизненного цикла, чтобы избежать крайне неблагоприятных условий. У африканской рыбы Killifish (Nothobranchius furzeri ) это обычно происходит на зародышевой стадии, позволяя рыбе ждать, пока не станет достаточно воды в месте их обитания. 

Команда обнаружила, что во время диапаузы клетки, ответственные за рост, приостанавливают активность, а метаболизм замедляется, но гены, которые кодируют белки для поддержания мышц, остаются активными. Несмотря на то, что в это время не наблюдается никакого прогресса в развитии организма, также не наблюдается никакой атрофии мышц и структур, поскольку ген chromobox 7 ( CBX7 ) остается активным, создавая белки для поддержания мышц. Когда исследователи отключили этот ген, эмбрионы просуществовали около месяца, прежде чем потеряли мышечную массу.

«Мы всегда рассматривали это состояние диапаузы как более пассивное – там ничего не происходит», – сообщает Кристоф Энглерт, молекулярный генетик из Института старения им. Лейбница в Германии, который не принимал участия в исследовании . «Это исследование сдвигает парадигму диапаузы как пассивного, скучного состояния в активное состояние эмбриональной неразвитости».

Эти рыбы killifish предлагают уникальный взгляд на процесс, потому что они являются одним из очень немногих позвоночных, способных к диапаузе, и рыба живет только около шести месяцев, что облегчает исследователям возможность контролировать полный жизненный цикл. Хотя исследование смогло показать, что генетически происходило в killifish во время диапаузы, остается неясным, какие условия из среды фактически запускают начало и конец процесса.

Чтобы проверить, влияет ли диапауза на рыбу во взрослом возрасте, команда вынашивала две группы рыб одновременно. Одна группа испытала диапаузу в течение пяти месяцев, а другая вообще не проходила через нее. Не было никакой разницы в продолжительности жизни между этими двумя группами, и фертильность, похоже, тоже не пострадала.

Марк Ван Гилст из Вашингтонского университета в комментарии к исследованию пишет, что результаты «могут дать представление о загадках старения и долголетия». 

DOI: 10.1126/science.aaw2601

Вас также может заинтересовать:

Промежуточное звено между рыбами и сухопутными: илистый прыгун