Zkoumání genomu nejvyšších zvířat současnosti, žiraf, odhaluje geny, zodpovědné za jejich unikátnost

Výjimečný vzrůst žiraf vedl k dlouhému seznamu fyziologických ko-adaptací. Krevní tlak je například dvakrát vyšší než u člověka a většiny dalších savců, aby bylo možné dostávat krev vysoko do hlavy. Jak se žirafa vyhne častým vedlejším účinkům vysokého tlaku — těžkému poškození kardiovaskulárního systému nebo mrtvicím?

Tým objevil jistý gen, známý jako FGFRL1, který u žiraf podstoupil více změn než u jiných zvířat. Tento gen potom vložili za pomoci pokročilých genových editací do laboratorních myší. Gen od žiraf se v myších projevil odlišně, než u klasického myšího genu a to hned ve dvou aspektech. Myši s žirafím genem trpěly méně na poškození kardiovaskulárního systému, když jim byly podány látky na zvýšení krevního tlaku a zároveň také měly kompaktnější a hustší kosti. Obě tyto změny jsou přímo spojeny s unikátními fyziologickými znaky žirafy.

Žirafy si moc nepospí

Žirafy si vyvinuly schopnost trávení mnohem méně času spaním než většina savců. Ono samotné vstávání žirafy ze země je zdlouhavý proces, před predátorem by ze spánku na zemi asi neutekly. Klíčové geny, regulující cirkadiální rytmus a spánek, byly vystaveny selekci a poskytují nyní žirafám přerušovanější cyklus spánku a bdění než mají jiní savci. Také jejich smysly byly adaptovány.

Žirafy mají výborný zrak a mají výhodu ve “skenování” horizontu, oproti tomu ale ztratily mnoho čichových genů. To pravděpodobně také proto, že ve výšce 5 metrů, výšce, které žirafy běžné dorůstají, jsou pachy výrazně zředěnější než u země.

Evoluční model, možná lék?

Model evolučních mechanismů, možná ale také lék na lidské kardiovaskulární choroby. Tyto poznatky přináší vhled do klasických modelů evoluce. Zdvojené efekty silně selektovaného genu FGFRL1 jsou kompatibilní s fenoménem tzv. pleiotropie (jeden gen ovlivňuje několik vlastností, rysů), který také vysvětluje neobvykle velké změny ve fenotypu. Poznatky také určují gen FGFRL1 jako možný cíl ve výzkumu lidských kardiovaskulárních onemocnění.

Zdroj: ScienceDaily Původní studie: Science Advances
Autor titulní fotografie: Mariola Grobelska, Unsplash