Zoology AG Michel
Matematikai és Természettudományi Kar, Állattani Intézet
Az energia-homeosztázis az a koncepció, amellyel egyensúlyba kell hoznunk az élelmiszer-bevételt az energiafelhasználással. Használjuk a napi energiaaktivitást, de figyelembe vesszük az alapvető anyagcsere-sebességet (a test nyugalomban tartásához szükséges energiát) és az ételek termikus hatásait (az élelmiszer anyagcseréjéhez, valamint tápanyagainak és energiájának elérhetővé tételéhez szükséges energiát). elkészítése) (lásd 1. ábra).
Amikor ez a rendszer kiszabadul, különféle anyagcsere-betegségek következnek, amelyek együttesen hatalmas terhet jelentenek a társadalom számára. Az elhízás a fokozott éhségérzet következménye, míg az étvágytalanság étvágytalansághoz és rák-cachexiához vezet. Ezek mindegyike számos egyéb betegséggel jár együtt, nevezetesen az elhízással járó 2-es típusú cukorbetegséggel, de a reproduktív problémák is együtt járnak a skála mindkét végével - az elhízással és az anorexiával is. Ezért elengedhetetlen a megfelelő egyensúly az élelmiszer-bevitel és a kiadások között.
De ezek a gének nemcsak az emlősökben konzerválódnak, hanem minden gerincesben. Az energia homeosztázison dolgozom a zebrafish-ban. A zebrafish olyan szervezet, amelynek korai fejlődését intenzíven tanulmányozták az elmúlt évtizedekben. A genomot szekvenálták, és a laboratóriumok szerte a világon hozzájárultak egy lenyűgöző eszközkészlethez a zebrafish biológia tanulmányozásához. A korai fejlődés során számos mutáns vonalat hoztunk létre a leptinben, a leptin receptorban és az AgRP-ben, valamint különböző marker vonalakat.
Míg az alapvető gének és mechanizmusok konzerváltak az egerek, a halak és a férfiak között, a részletekben jelentős különbségek vannak. A laboratórium egyik célja, hogy ütemtervet készítsen a zebrafish anyagcsere-szabályozására annak megértése érdekében, hogy az energia homeosztázis mely aspektusait funkcionálisan őrizzük meg és melyeket. Az erősségek mindkét válaszban rejlenek. Ahol funkcionálisan konzervált, a halak modellrendszerként használhatók, és a halgenetika teljes ereje előremeneti genetikai képernyők formájában felhasználható a konzervált endofenotípus tanulmányozására.
Az anyagcsere egyéb aspektusai nincsenek annyira konzerválva, mint a leptin biológia. Az egerekben a hormon csak fehérben fejeződik ki (Zhang et al. 1994), míg a halaknál az eddig vizsgált fajok többségében nem található meg a zsírszövetben. Megállapítottuk, hogy a leptin vagy leptin receptor mutációval táplált túlzott táplálékú zebrak, ellentétben a leptin vagy leptin receptor mutációjú egerekkel, nem elhízik, de fenotípusuk a glükóz szabályozásában rejlik. Az elhízás és a cukorbetegség egerekben együtt jár ezzel a mutációval. Ez érdekes kérdéseket vet fel - ha a leptin nem mondja meg az agynak, mi a zsír, akkor mi van? Mi a halban a leptin glükózszabályozásának mechanizmusa, és további bizonyítékokat lehet használni annak megvizsgálására, hogy a 2-es típusú cukorbetegség miért néha, de nem mindig társbeteg az elhízott embereknél?
A kutatás hosszú távú célja háromféle: 1) az abnormális homeosztázis-minták (az állatfajokat érintő) javítása, 2) a biológiai sokféleség alakulásába való bepillantás, és 3) a haszonállatok növekedési viselkedésének javítása (háziasítás mint ökológiai állatfülke).