3 may 2026-cı il||redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

Redaktorların qeydləri

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Canlı orqanizmlər yaşamaq üçün daim ətraf mühitə uyğunlaşmalıdırlar. Ən fundamental çətinliklərdən biri temperaturdur. İstilik və ya soyuqdakı kiçik dəyişikliklər belə hüceyrələr daxilindəki incə tarazlığı poza bilər və genlərin necə fəaliyyət göstərməsinə və toxumaların necə reaksiya verməsinə təsir göstərə bilər.

İqlim dəyişkənliyi gücləndikcə və həddindən artıq istilik hadisələri daha çox yayıldıqca, orqanizmlərin temperatur stresi ilə necə mübarizə apardığını anlamaq təkcə biologiya üçün deyil, həm də insan sağlamlığı, kənd təsərrüfatı və ekosistemlərin dayanıqlığı üçün getdikcə daha vacibdir.

Bu çətinliyin əsasını homeostaz — canlı sistemlərin mühit dəyişdikcə belə sabit qalma qabiliyyəti təşkil edir. Bu halda, hüceyrələr bunu temperaturun dəyişməsinə cavab olaraq gen fəaliyyətini tənzimləməklə edirlər.

Bu, kritik bir elmi sual doğurur: müxtəlif növlər bu qədər fərqli ətraf mühit şəraitində hüceyrə sabitliyini necə qoruyur?

İnsan və dəvənin istiliyə reaksiyalarının müqayisəsi

Bu suala cavab vermək üçün Florida Atlantik Universitetinin tədqiqatçıları və əməkdaşları məməli hüceyrələrinin temperatur dəyişikliklərinə genetik səviyyədə necə reaksiya verdiyini araşdırdılar. Onlar Şimali Afrika və Yaxın Şərq kimi isti və quraq bölgələrdə tez-tez rast gəlinən birhürbəli dəvələri və insanları araşdırdılar. Onlar toxuma strukturunu qorumağa kömək edən dəri fibroblastlarına — hüceyrələrə — diqqət yetirdilər və gen aktivliyinin müxtəlif temperaturlarda necə dəyişdiyini izlədilər. Dəvələr inandırıcı bir müqayisə təklif etdilər, çünki onların həddindən artıq istidə inkişaf etmək qabiliyyəti bioloji dayanıqlığa dair məlumat verir.

Lakin, bu tip tədqiqatlarda əsas çətinlik, ətraf mühitin stresinə cavab olaraq aktivliyini dəyişdirən genlərin – fərqli şəkildə ifadə olunmuş genlərin müəyyən edilməsidir. Bu dəyişiklikləri aşkar etmək üçün ənənəvi metodlar böyük məlumat dəstlərinə və statistik testlərə əsaslanır ki, bu da çox vaxt az sayda bioloji nümunə mövcud olduqda mümkün olmur.

Gen siqnallarını oxumağın yeni bir yolu

Bu məhdudiyyəti aradan qaldırmaq üçün tədqiqatçılar ətraf mühit dəyişikliyindən əvvəl və sonra genlərin fərdlər arasında necə davrandığını müqayisə edən bir model hazırladılar . Sadəcə genlərin yüksəlib-enmədiyini izləmək əvəzinə, hər bir genin fərdlər arasında reaksiyasının nə qədər ardıcıl olduğuna diqqət yetirirlər. Sabit qalan və ya fərdlər arasında daha ardıcıl olan genlər, bədənin stress altında sabitliyini qorumasına kömək edən əsas rol oynayanlar kimi müəyyən edilir və bu da alimlərə bu reaksiyaları daha kiçik məlumat dəstləri ilə belə öyrənməyə imkan verir.

Tədqiqatçılar daha sonra genləri hüceyrələrin istiliyə necə reaksiya verdiyini təsvir edən bir neçə kateqoriyaya qruplaşdırdılar və bu genlərin həm normal, həm də stressli şəraitdə necə qarşılıqlı təsir göstərdiyini göstərən modellər qurdular və hüceyrələrin pozulduqda belə tarazlığı necə qoruduğunu ortaya qoydular.

İstilik altında üç əsas gen qrupu

“BMC Genomics” jurnalında dərc olunan nəticələr göstərir ki, məməlilər temperatur dəyişikliklərinə hüceyrələrin istiliyə necə reaksiya verdiyini təşkil etmək üçün sadə bir sistem kimi fəaliyyət göstərən üç əsas gen qrupundan istifadə edərək reaksiya verirlər. Bəzi genlər sabit qalır və reaksiyanı idarə etməyə kömək edir, digərləri xüsusilə temperatur dəyişdikdə işə düşür və üçüncü qrup isə sistemdəki stressi əks etdirərək daha qeyri-sabit olur. Bu yanaşma alimlərə mürəkkəb gen fəaliyyətini sadələşdirməyə və müxtəlif növlərin ətraf mühit dəyişikliklərinə necə tab gətirdiyini daha yaxşı başa düşməyə imkan verdi.

Tədqiqatçılar insanları və dəvələri müqayisə edərkən açıq fərqlər aşkar etdilər. Xüsusilə, onların hüceyrə rifahı ölçmələri dəvələrin həm orta (98.6 F), həm də ekstremal (105.8 F) temperaturlarda insanlardan daha yüksək mövqe tutduğunu göstərdi ki, bu da onların istilik stressinə daha çox dözümlülüyünü vurğulayır.

Niyə dəvələr insanlardan daha yaxşı dözürlər

İnsan hüceyrələri daha sərt və sıx nəzarət altında reaksiya verməyə meyllidir ki, bu da onların istilik stressi altında daha az uyğunlaşmasına səbəb ola bilər. Bunun əksinə olaraq, dəvə hüceyrələri daha çevik və əlaqələndirilmiş reaksiya göstərir və bu da onların daha yüksək temperaturda belə sabit qalmasına imkan verir. Ümumilikdə, tapıntılar göstərir ki, dəvələr istiliyə qarşı bioloji cəhətdən daha yaxşı təchiz olunmuşdur, insanlar isə hüceyrə səviyyəsində temperatur həddindən artıq təsirlərinə daha həssasdırlar.

Mürəkkəb genetik aktivliyi kiçik bir mənalı nümunələr toplusuna endirməklə, bu iş hüceyrələrin tarazlığı necə qoruduğunu və bəzi növlərin ətraf mühit dəyişikliklərinə daha yaxşı uyğunlaşmasının səbəbini anlamaq üçün yeni bir yol təqdim edir.

“Bu tədqiqat bizə bioloji sistemlərdə dayanıqlılıq haqqında tamamilə yeni bir düşüncə tərzi verir”, – deyə həmmüəllif, biologiya elmləri professoru və FAU-nun Çarlz E. Şmidt adına Elm Kollecinin dekanı, fəlsəfə doktoru Valeri Forbes bildirib.

İqlim dayanıqlığı üçün daha geniş təsirlər

” Gen ifadəsi dəyişkənliyinin stress altında necə dəyişdiyinə diqqət yetirməklə , bəzi növlərin sabitliyini qoruyub saxlamasına, digərlərinin isə daha həssas olmasına kömək edən mexanizmləri müəyyən edə bilərik. Bu yanaşma həmçinin məhdud məlumatlarla işləyir və nümunə ölçüləri kiçik olduqda belə orqanizmlərin iqlim dəyişikliklərinə və digər ətraf mühit təzyiqlərinə necə reaksiya verdiyini öyrənmək üçün faydalı edir.”

Temperatur uyğunlaşmasından başqa , bu çərçivə mürəkkəb sistemləri anlamaq üçün daha geniş bir yol təqdim edir. Əsas reaksiya və qarşılıqlı təsir nümunələrini müəyyən etməklə, ekosistemlərin, mikrob icmalarının və digər qarşılıqlı əlaqəli şəbəkələrin dəyişən şərtlərə necə uyğunlaşdığı da daxil olmaqla, digər bioloji və ekoloji sistemlərə tətbiq oluna bilər.

Tədqiqatın həmmüəllifləri arasında ilk müəllif, FAU-nun Şmidt Elm Kollecində keçmiş postdoktorantura tədqiqatçısı, hazırda Embry-Riddle Aeronavtika Universitetində çalışmış, Forbes jurnalı ilə əməkdaşlıq etmiş, hazırda isə Embry-Riddle Aeronavtika Universitetində çalışan Xorxe Qonsales və FAU, Broad İnstitutu, Minnesota Universiteti, Florida Universiteti, Nevada Universiteti, Las Vegas və San Dieqo Vəhşi Təbiət Alyansından olan tədqiqatçılar var.

Tədqiqatın həmmüəllifləri Broad İnstitutundan doktorantura üzrə … səviyyəsində doktorantura üzrə doktorantura səviyyəsində doktorantura üzrə doktorantura səviyyəsində doktorantura üzrə doktorantura səviyyəsində doktorantura üzrə doktorantura səviyyəsində doktorantura üzrə doktorantura səviyyəsində doktorantura üzrə doktoran

Nəşr detalları

Jorge Gonzalez və digərləri, Müxtəlif məməli növlərində homeostazın epigenetik qaydalarının kəşfinə yeni yanaşmalar, BMC Genomics (2026). DOI: 10.1186/s12864-026-12823-7