Gen chroniący przed zimnem

Reklama

pt., 02/19/2021 - 15:25 -- MagdalenaL

Kiedyś ponad 50.000 lat temu, „nowoczesny” wariant człowieka z Afryki rozszedł się i stopniowo osiedlił się na całym świecie. Zarówno emigranci jak i grupy, które pozostały w Afryce nadal się zmieniały, a niektóre z tych zmian nie były przypadkowe, lecz niosły ze sobą realne korzyści. Jednym z przykładów są zmiany genów, którym towarzyszy tolerancja na zimno, donosi zespół naukowców w czasopiśmie „American Journal of Human Genetics”. Przypuszczalnie te zmiany ułatwiły życie osobom żyjącym na wyższych szerokościach geograficznych przyzwyczajonym do ciepłych temperatur.

Zmiana dotyczy genów, które kontrolują włączenie białka Alpha-Actinin-3 do tkanki mięśniowej. Zespół badawczy kierowany przez Hékan Westerblad z Instytutu Karolinska w Szwecji zbadał, dlaczego białko to nie występuje u części osób i jakie są tego konsekwencje.                                                                                               

Oczywistym jest, że u tych ludzi mięśnie poprzecznie prążkowane kurczą się wolniej: są mniej sprężyste i sprawiają, że ludzie, przykładowo, są gorszymi sprinterami. Pomimo tych wad, ten wariant genetyczny jest bardzo powszechny u osób pochodzących z regionów północnych.

Klarownym jest także, że mięśnie osób bez Alfa-Actinin-3 mają znacznie więcej włókien mięśniowych typu wolnokurczliwego. W tych typowa jest specjalna forma miozyny białka motorycznego tzw.  ciężka meromiozyna, zaczepiająca się jako „główka” przy skurczach mięśni, która sprzyja powolnemu skurczowi mięśni. Dalsze zmiany w białkach i nieco inny próg aktywacji w mięśniach zapewniają, że mięśnie tego typu mają ogólnie wyższe napięcie mięśniowe.

To ma oczywiste konsekwencje, co wykazali naukowcy w eksperymentach z 42 badanymi  mężczyznami w wieku od 18 do 40 lat.  Mężczyźni musieli wziąć kąpiel w zimnej wodzie i czekać, aż temperatura ich ciała spadnie do 35,5 stopni Celsjusza. Naukowcy podczas badania mierzyli różne właściwości mięśni za pomocą elektromiografii, a także pobierali próbki tkanek w celu dokładnego określenia typu mięśni. Badania wykazały znacznie wyższą tolerancję na zimno u osób z mniej sprężystymi mięśniami bez Alfa-Aktyniny-3. Utrzymywali oni temperaturę ciała dłużej przy mniejszym wydatku energii. Ich mięśnie zużywały mniej energii bez szybkich, silnych drżeń mięśni.

„Ten powolny, energooszczędny, ale tolerujący zimno typ mięśni może być bardzo korzystny w zimnym klimacie”, powiedział Westerblad w komunikacie prasowym. Chociaż ludzie z tego typu mięśniami nie są najlepszymi sprinterami, mogą mieć przewagę w sportach wytrzymałościowych.                                                                           

Nie można się zatem już dziwić, że różnorodność modyfikacji genów rozprzestrzeniła się w różnym stopniu w ciągu ostatnich 50 000 lat, w zależności od szerokości geograficznej, jak wykazały już różne badania.

Autor: 
Jan Osterkamp Tłumaczenie Grzegorz Januszewski

Reklama