МикроРНК в бамбуке могут быть причиной растительной диеты больших панд

Фото из открытых источников

Большие панды (Ailuropoda melanoleuca) относятся к отряду хищных, но в основном питаются бамбуком, и их уникальная пищевая приспособляемость всегда была в центре внимания исследований. Недавние исследования показывают, что растительные микроРНК (миРНК) могут доставляться в организмы животных через экзосомы — наноразмерные везикулы (40–100 нм), высвобождаемые различными типами клеток во внеклеточное пространство, — и оказывать кросс-царственное регуляторное воздействие на экспрессию генов. Результаты были опубликованы в журнале Frontiers in Veterinary Science.

Чтобы изучить роль растительных микроРНК в адаптации к рациону питания больших панд, ученые в Китае собрали образцы крови у трех групп панд (юные самки, взрослые самки и взрослые самцы) и извлекли экзосомы из крови для анализа малых РНК. Их результаты показывают, что растительные микроРНК могут попадать в кровоток больших панд и оказывать кросс-царственное регуляторное воздействие, потенциально играя жизненно важную роль в процессе их адаптации к рациону питания.

«Мы показали, что в крови больших панд присутствуют микроРНК растительного происхождения», — сказал Фэн Ли из Китайского западного педагогического университета. «Наше исследование доказало, что бамбук, используемый в качестве корма для больших панд, действительно влияет на изменение пищевых привычек больших панд».

В ходе исследования ученые взяли образцы крови у семи больших панд, включая трех взрослых самок, трех взрослых самцов и одну молодую самку. В этих образцах они обнаружили 57 микроРНК, которые, вероятно, произошли от бамбука.

«МиРНК в бамбуке может попадать в организм большой панды через пищу, всасываться в кишечнике, попадать в кровоток, а затем регулировать передачу информации РНК большой панды, тем самым играя роль в регуляции экспрессии генов больших панд», — сказал Ли.

Эти микроРНК растительного происхождения могут регулировать различные физиологические процессы, включая рост и развитие, биологические ритмы, поведение и иммунные реакции.

«МиРНК в бамбуке также участвует в регуляции обоняния, вкуса и дофаминовых путей у больших панд, которые все связаны с их пищевыми привычками», — сказал Ли. «Поскольку панды по мере роста едят больше бамбука, определенные микроРНК накапливаются, модулируют экспрессию генов и помогают адаптироваться ко вкусу бамбука».

Эти микроРНК также могут влиять на обоняние больших панд и позволять им выбирать самые свежие и питательные части бамбуковых растений. Соответственно, как отмечают ученые, микроРНК из бамбука могут способствовать адаптации больших панд от плотоядного к растительному рациону.

Авторы также обнаружили, что у панд разного возраста и пола состав микроРНК в крови различается.

«В организме могут остаться только те микроРНК, которые могут играть специфическую роль в регуляции экспрессии генов, а те, которые не играют никакой роли, будут изгнаны», — сказал Ли. «Например, некоторые микроРНК регулируют репродуктивные процессы и поэтому могут быть обнаружены только в крови панд определенного пола или возраста».

Ученые отмечают, что тот факт, что микроРНК может передавать сигналы от растений к животным, может открыть двери для изучения лечения и профилактики заболеваний животных. Растительные микроРНК также могут участвовать в регуляции иммунной системы животных, повышая их устойчивость к болезням.

Аналогичным образом, изучение изменений, вызванных микроРНК растений, может также помочь оценить и повысить безопасность растительных продуктов питания для животных и людей.

Однако для того, чтобы сделать окончательные выводы о потенциале микроРНК в целом и ее возможном влиянии на больших панд, необходимы дополнительные исследования.

«Большая панда — очень ценное национальное достояние нашей страны, и образцы ее крови получить нелегко», — заключил Ли. «Если это будет возможно, мы надеемся собрать образцы крови молодых панд, которые еще не ели бамбук, для исследований и, возможно, получить более удивительные результаты».