竹子基因悄悄改變大熊貓的飲食習慣?
科學家們最近發現,竹子中的微小基因片段可能正在影響大熊貓的基因表現,幫助牠們適應以竹子為主的飲食。根據2月28日發表在《獸醫科學前沿》期刊上的新研究,研究人員在大熊貓的血液中發現了來自竹子的微小RNA(miRNA),這些RNA片段可能正在改變大熊貓的嗅覺、味覺以及多巴胺路徑的基因表現。
中國西華師範大學的研究員李峰表示:「我們的研究證明瞭竹子作為大熊貓的食物,確實影響了牠們飲食習慣的改變。」當大熊貓攝取竹子時,牠們會吸收竹子中的微小基因片段,就像我們攝取植物時也會吸收其中的基因片段一樣。
RNA是一種單鏈分子,由與DNA相同的分子字母組成。DNA則是一種雙鏈的指令手冊,包含個別基因,告訴我們的細胞如何製造特定蛋白質。李峰解釋,miRNA是RNA的微小片段,可以影響這些基因是否被開啟或關閉,以及它們的產物應該製造多少。
在這項新研究中,李峰和他的團隊分析了七隻大熊貓的血液,其中一隻還是幼崽。他們發現了57種可能來自竹子飲食的miRNA。這些miRNA影響了與大熊貓飲食習慣相關的基因表現,包括味覺和嗅覺訊號、消化以及多巴胺路徑。這意味著這些竹子miRNA可能影響了大熊貓的食物偏好,使牠們更喜歡吃竹子,並讓牠們更適應幾乎只吃竹子的生活。
李峰指出:「竹子miRNA不僅是飲食殘留物,還是活躍的調節者,使大熊貓能夠在看似不可能的飲食中茁壯成長,填補了牠們肉食祖先與草食生活方式之間的差距。」此外,這些miRNA還影響了大熊貓嗅出新鮮竹子的能力,並幫助牠們從營養貧乏的竹子中吸收更多熱量。
這項發現表明,植物中的miRNA對動物基因表現的影響可能為多種治療方法鋪平道路,包括治療炎症和代謝紊亂的潛在生物醫學應用。先前的研究也發現,我們攝取的植物中的miRNA可以影響人類和其他哺乳動物的基因表現,可能在調節免疫活動和增強動物抗病能力方面發揮作用。
李峰和他的團隊希望將研究擴充套件到參與研究的七隻大熊貓之外,以調查這些分子的更廣泛影響。李峰表示:「大熊貓是我國非常珍貴的國寶,血液樣本並不容易取得。如果可能,我們希望收集尚未食用竹子的幼崽的血液樣本進行研究,或許會得到更多令人驚喜的結果。」