حافظ على الشعور بالبرودة: إنزيم دهني للحفاظ على الإحساس بدرجة الحرارة الباردة وتجنبها

يعد استشعار درجة حرارة البيئة أمرًا بالغ الأهمية لنمو الحيوانات وبقائها. لقد طورت الحشرات، مثل ذباب الفاكهة، نظامًا حسيًا حراريًا دقيقًا بشكل خاص يمكنه تمييز التغيرات في درجات الحرارة في حدود ملي درجة في الثانية. ويعتمد هذا التحسس الحراري الدقيق على الصيانة الدقيقة لوظائف المستقبلات الحرارية؛ ومع ذلك، ظلت آليات تفعيلها وتنظيمها غير واضحة. في هذه الدراسة، حدد الباحثون إنزيمًا شحميًا يحافظ على مستوى التعبير للمستقبلات الحرارية وينظم الإحساس بدرجة الحرارة الباردة وسلوك التجنب. تعمل المستقبلات الحرارية التي تسمى المستقبلات الأيونية (IRs)، وتحديدًا IR25a وIR21a، في الخلايا العصبية الحساسة لدرجة الحرارة الباردة في رأس اليرقات، والمعروفة باسم خلايا الأعضاء الظهرية الباردة (DOCCs)، للتوسط في تجنب درجات الحرارة الباردة. يتأثر هذا السلوك بتغييرات تعبير IR25a وIR21a، لكن الآلية الأساسية غير معروفة. حدد تاكاكي سوكابي وزميله شيانغمي دينغ في مركز الأبحاث الاستكشافية لأنظمة الحياة والمعيشة (ExCELLS) جينًا مشفرًا لإنزيم أحادي الجلسرين أسيل ترانسفيراز (MGAT) يُسمى bishu-1 كعامل مهم للحفاظ على المستوى النسخي لـ IR25a وIR21a واستجابة التبريد لـ DOCCs، وبالتالي تمكين الإحساس بدرجة الحرارة الباردة وتجنبها. وقد نشروا مؤخرًا نتائجهم في مجلة Communications Biology. "كان العثور على بيشو-1 محض صدفة. تشتهر MGATs بدورها في عمليات تخزين الطاقة في الكبد أو الأمعاء، لذلك لم نتوقع دورًا أساسيًا لجينها المشفر بيشو-1 في الإحساس الحراري في البداية. يقول دنغ. "بعد ملاحظة أن الطفرات تتجنب على ما يبدو درجات الحرارة الدافئة، أعطينا اسمًا جديدًا للجين، بيشو، وهي كلمة صينية تعني "الصيف"، تصف سلوك الهروب من اليرقات من الحرارة." على عكس الإنزيمات الدهنية المعروفة الأخرى التي لها تفاعلات مباشرة أكثر مع المستقبلات الحسية من خلال الارتباط بمستقلباتها الدهنية أو نشر الخواص الفيزيائية والكيميائية لأغشية الخلايا، ينظم بيشو-1 التعبير عن جينات المستقبل: أثبت بيشو-1 أهميته في التعبير عن عامل النسخ الواسع، الذي يرتبط بالمنطقة التنظيمية لجين IR25a. في الواقع، كان الإفراط في التعبير على نطاق واسع كافيًا لإنقاذ عيوب متحولة بيشو-1 في استجابات التبريد في خلايا DOCCs وسلوكيات تجنب درجات الحرارة الباردة في اليرقات. "يمثل تنظيم مستويات التعبير الجيني دورًا جديدًا في استقلاب الدهون في الجهاز العصبي". يقول سوكابي. يتم التعبير عنه على نطاق واسع في الخلايا العصبية، وقد أبلغت العديد من الدراسات عن وظيفة الـIRs في الإحساس الكيميائي والحراري والرطوبة.