Северные олени научились обходиться без биологических часов

У северных оленей нет биологических часов. К такому выводу пришла группа исследователей, работавшая с генетически модифицированными клетками кожи оленей. Новая работа опубликована в журнале Current Biology. Коротко она описана в журнале The Scientist.

Биологическими часами называют генетически обусловленные механизмы, работающие в клетках и определяющие периодический характер активизации различных процессов. Типичным примером является чередование сна и бодрствования. Такие колебания биологических процессов, обычно "завязанные" на уровень освещенности, получили название циркадных ритмов.

Часть биологов придерживается мнения, что циркадные ритмы могут отсутствовать у организмов, которые обитают в местности с нестандартной сменой света и тьмы. К ним могут относиться животные, населяющие Крайний Север или территории с чрезвычайно ярким освещением. Авторы новой работы решили проверить, присутствуют ли биологические часы у северных оленей, живущих в Арктике. Поведение этих животных никак не связано с временем суток — олени поедают траву и затем жуют жвачку периодами по 2-3 часа.

Циркадные ритмы регулируются целым набором генов. Ученые выбрали для исследования два таких гена — Bmal и Per2. В культурах клеток, выделенных из животных, которые обладают биологическими часами, эти гены "включаются" и "выключаются" в циклическом режиме в течение недели. Для того чтобы следить за работой генов, можно вставить в геном рядом с ними последовательности, кодирующие флуоресцентные белки. Тогда при активации гена будет синтезироваться продукт, светящийся при облучении светом определенной длины волны.

Исследователи получили культуру клеток кожи оленей — фибробластов — и провели описанную выше модификацию. Наблюдения за культурой показали, что Bmal и Per2 активируются не циклично. По мнению авторов, этот эксперимент доказывает, что организм северных оленей научился подавлять циркадные ритмы.

С заключением исследователей согласны не все коллеги. Некоторые биологи полагают, что отсутствие цикличности в работе генов Bmal и Per2 у фибробластов не означает, что ее нет в других клетках. Для того чтобы делать вывод о полном отсутствии биологических часов, необходимо провести дополнительные эксперименты.