Low oxygen and fluctuant ambient temperature pose serious challenges to mammalian survival. Physiological adaptations in mammals to hypoxia and low temperatures have been intensively investigated, yet their underlying molecular mechanisms need further exploration. Independent invasions of high-altitude plateaus, subterranean burrows and marine environments by different mammals provide opportunities to conduct such analyses. Here, we focused on six genes in the hypoxia inducible factor (HIF) pathway and two non-shivering thermogenesis (NST)-related genes [PPAR co-activator 1 (PGC-1) and uncoupling protein 1 (UCP1)] in representative species of pikas and other mammals to understand whether these loci were targeted by natural selection during independent invasions to conditions characterized by hypoxia and temperature fluctuations by high-altitude, subterranean and marine mammals. Our analyses revealed pervasive positive selection signals in the HIF pathway genes of mammals occupying high-altitude, subterranean and aquatic ecosystems; however, the mechanisms underlying their independent adaptations to hypoxic environments varied by taxa, since different genes were positively selected in each taxon and expression levels of individual genes varied among species. Additionally, parallel amino acid substitutions were also detected in hypoxia-tolerant mammals, indicating that convergent evolution may play a role in their independent adaptations to hypoxic environments. However, divergent evolutionary histories of NST-related genes were noted, since significant evidence of positive selection was observed in PGC-1 and UCP1 in high-altitude species and subterranean rodents; however, UCP1 may have already lost its function in diving cetaceans, which may be related to the thick blubber layer of adipose and connective tissue in these mammals.
Download full-text PDF |
Source |
---|---|
http://dx.doi.org/10.1007/s00239-018-9870-8 | DOI Listing |
Postepy Biochem
December 2024
Katedra Biotechnologii, Wydział Nauk Biologicznych, Uniwersytet Zielonogórski.
Koronawirusy wywołują choroby dróg oddechowych, przewodu pokarmowego i centralnego układu nerwowego, które zagrażają zdrowiu ludzkiemu i przyczyniają się do strat ekonomicznych. Nowatorskie technologie wytwarzania powodują możliwość wykorzystania związków bioaktywnych jako czynników przeciwwirusowych. Większość owoców, warzyw oraz produktów pochodzenia roślinnego zawiera w składzie flawonoidy.
View Article and Find Full Text PDFPostepy Biochem
December 2024
Katedra Biotechnologii, Wydział Nauk Biologicznych, Uniwersytet Zielonogórski.
Flawonoidy to grupa roślinnych metabolitów wtórnych mająca szereg właściwości prozdrowotnych, wykazująca działanie zarówno profilaktyczne jak i lecznicze. Badania potwierdzają, że flawonoidy działają m.in.
View Article and Find Full Text PDFFarmakogenomika to dziedzina z pogranicza farmacji i genomiki. Zajmuje się ona badaniem wpływu występujących u pacjenta wariantów genów związanych z metabolizmem leków na jego reakcję na konkretny lek. Rolą testów farmakogenomicznych jest określenie tempa metabolizmu leków i wykorzystanie tej informacji w praktyce klinicznej.
View Article and Find Full Text PDFPostepy Biochem
December 2024
Department of Molecular Microbiology, Institute of Microbiology, Faculty of Biology, University of Warsaw.
Mikrobiota układu pokarmowego jest nieodzownym elementem właściwego funkcjonowania organizmu człowieka, bowiem drobnoustroje jelitowe i ich metabolity silnie wpływają na metabolizm gospodarza i funkcje odpornościowe, jak również przyczyniają się do biosyntezy witamin, produkcji hormonów jelitowych, utrzymania integralności bariery jelitowej i ochrony przed patogenami, a także trawienia i wchłaniania składników odżywczych. Coraz częściej podkreśla się istnienie zależności pomiędzy zaburzeniami składu mikrobioty jelit a pojawianiem się chorób metabolicznych, tj. otyłości czy cukrzycy typu 2.
View Article and Find Full Text PDFPostepy Biochem
December 2024
Department of Biochemistry, Faculty of Medicine, Medical University of Lodz, Lodz, Poland.
Rak jelita grubego (RJG) jest jednym z najczęściej rozpoznawanych nowotworów złośliwych: co roku notowane jest około 1,9 miliona nowych przypadków. Pomimo opracowania metod umożliwiających jego wykrywanie na początkowym etapie choroby i wprowadzenia nowych, skuteczniejszych terapii, RJG plasuje się na drugim miejscu wśród przyczyn zgonów wywołanych nowotworami. Wyniki najnowszych badań podkreślają rolę transporterów kwasów tłuszczowych, tj.
View Article and Find Full Text PDFEnter search terms and have AI summaries delivered each week - change queries or unsubscribe any time!