Banaanikärpänen ratkoo lihavuuden syitä

Helsingin yliopiston tutkijat havaitsivat, että toisilleen läheisten banaanikärpäslajien kyky hyödyntää sokeria vaihtelee merkittävästi. Tämä voi auttaa myös ihmisten sokerinsietoerojen selvittämisessä.

Apulaisprofessori Ville Hietakankaan tutkimusryhmä on tutkinut aineenvaihdunnan evoluutiota kahden erittäin läheistä sukua olevan banaanikärpäslajin avulla.

Drosophila simulans käyttää ravintonaan hedelmiä ja vihanneksia, joille on tyypillistä korkea sokeripitoisuus. Drosophila sechellia on erikoistunut syömään vain noni-hedelmää, jonka sokeripitoisuus on matala.

– Lajien aineenvaihdunnassa havaittiin huomattavia eroja. Drosophila sechellia -lajin toukat, jotka eivät luonnossa altistu sokerille, eivät kasvaneet sokeripitoisen ruokavalion voimin. Drosophila simulans -lajia sokeria sisältävä ruokavalio ei haitannut, Hietakangas kertoo.

Sokerinsietokyvyn geenimutokset esiin

Tutkijat risteyttivät banaanikärpäslajit keskenään. He kehittivät Drosophila sechellia -lajia perimältään muistuttavia hybridejä, joilla oli kuitenkin D. simulans -lajin sokerinsietokyvyn takaavat geenialueet.

Risteymien avulla tutkijat pystyivät tunnistamaan merkittävät sokerinsietokykyyn liittyvät geenimuutokset. He havaitsivat, että sokerinsietokyky vaatii veronsa

– Drosophila simulans ja sokeria sietävä hybridi selvisivät huonosti vähäravinteikkaalla ruokavaliolla. Vaikuttaa siis siltä, että Drosophila sechellia on kehittynyt pärjäämään vähäravinteikkaassa ympäristössä. Sen aineenvaihdunta on siis muuttunut niin, ettei se enää kykene hyödyntämään suuria sokeripitoisuuksia.

Hietakankaalle oli yllätys lajien suuri keskinäinen ero sekä se, miten lyhyessä ajassa aineenvaihdunta muuttuu evoluution aikana.

Uusia lääkkeitä tulevaisuudessa?

Ensivaiheen löydös luo pohjaa myös lääketutkimukselle. Vastaavat aineenvaihduntaa säätelevät geenit löytyvät ihmiseltäkin.

Jos esimerkiksi diabetespotilaiden aineistoista löydettäisiin vastaavia geenimutaatioita tai geenin ilmentymän muutoksia, voitaisiin alkaa etsiä uusia lääkemolekyylejä lihavuuden tai diabeteksen hoitoon.

Tämä vaatii kuitenkin vuosia ja monia lisätutkimuksia. Seuraavaksi voitaisiin myös selvittää, reagoiko vaikkapa erittäin niukan ravinnolla sukupolvia elänyt ihmispopulaatio nykypäivän sokeripitoiseen ruokavalioon poikkeavasti.

Eläinlajien ruokavaliot vaihtelevat suuresti. Jotkut lajit ovat erikoistuneet käyttämään yhtä ainoaa ravinnonlähdettä, kuten sokeripitoisia hedelmiä tai proteiinipitoista lihaa. Ihminen ja monet muut lajit hyödyntävät useita ravinnonlähteitä.

Keskinäisten erojen takia lajit syövät eri määriä hiilihydraatteja, aminohappoja ja muita pääravintoaineita. Kunkin lajin aineenvaihdunnan on siis vastattava sen omaa ruokavaliota. Eläinten aineenvaihdunnan evoluutio tunnetaan kuitenkin huonosti.