果蠅有助于揭示新陳代謝的進(jìn)化
動(dòng)物種類的飲食選擇變化很大。有些是專家只喂食一種食物來源,如富含糖的水果或富含蛋白質(zhì)的肉類。其他物種,如人類,是能夠以各種食物來源為食的通才。
由于這些差異,動(dòng)物物種攝取不同量的常量營(yíng)養(yǎng)素,如碳水化合物和氨基酸??梢韵胂?,新陳代謝必須與每個(gè)物種的飲食選擇相匹配。然而,我們對(duì)動(dòng)物新陳代謝的演變了解不足 - 基因遺傳變化是什么以及這些變化如何定義給定物種的最佳營(yíng)養(yǎng)成分。
由赫爾辛基大學(xué)副教授Ville Hietakangas領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過使用兩種非常密切相關(guān)的果蠅物種來研究新陳代謝的演變。
他們中的第一個(gè)是通才,Drosophila simulans,以不同的水果和蔬菜為食,通常含有大量的糖。第二個(gè)是果蠅(Drosophila sechellia),它專門以一種水果為原料,諾麗(Noni),巴戟天(Morinda citrifolia),含糖量低。
“我們發(fā)現(xiàn)這些物種之間存在相當(dāng)顯著的代謝差異.D。sechellia幼蟲,在自然界中沒有暴露在糖中,當(dāng)放在含糖豐富的飲食中時(shí)不能生長(zhǎng),而D. simulans在處理膳食糖方面沒有問題, “Hietakangas解釋道。
果蠅物種的密切相關(guān)性允許科學(xué)家雜交該物種,制造在很大程度上與D. sechellia基因相似的雜種,但包含耐糖所需的D. simulans的基因組區(qū)域。
“分析雜種動(dòng)物的能力是我們研究的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。這樣我們不僅可以依賴于相關(guān)結(jié)果,而且能夠識(shí)別具有重要意義的遺傳變化。我們還可以說糖耐量需要成本。 D. simulans和耐糖雜交種在低營(yíng)養(yǎng)膳食中存活不佳。這表明D. sechellia已經(jīng)進(jìn)化到低營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中生存,這需要以一種不可能攝入高糖的方式重新布線代謝。 “Hietakangas說。
這項(xiàng)研究開辟了許多有趣的問題,也與人類有關(guān)。在未來,探索具有不同飲食歷史的人群(例如,經(jīng)歷多代人的極其有限的營(yíng)養(yǎng))對(duì)富含糖的現(xiàn)代飲食的反應(yīng)是否有所不同將是有趣的。
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