光帮助我们醒来,让我们保持警觉,并引导我们的睡眠。但是当光线变得不稳定时会发生什么?作为一名研究分子生物学和动物应激反应的研究人员,我一直对环境变化如何以微妙但强大的方式影响生物体着迷。在我们发表在《松果体研究杂志》上的最新研究中,我们发现不规则的光照会破坏雄性和雌性鸟类之间的自然分子差异,尤其是在大脑中。
我们已经知道光调节大多数动物的生物节律。例如,在鸡身上,人工照明通常用于促进生长和繁殖。但除了农业实践,我想知道不可预测的光线是如何影响大脑的,更具体地说,是影响松果体的,松果体通过褪黑素在调节昼夜节律中起着核心作用。
我们与瑞典乌普萨拉大学和巴西圣保罗大学的研究人员合作,在鸡的早期生活中让它们暴露在不可预测的光照下。然后,我们检查了他们的大脑,以评估基因活性、microRNAs和DNA甲基化的变化——这些化学标记调节基因的表达方式。
我们的发现让我们感到惊讶。
在慢性光应激下,松果体中雄性和雌性之间的差异几乎消失了。这种损失在表观基因组中最为明显,表观基因组是在不改变DNA的情况下打开或关闭基因的调控层。有趣的是,尽管表观遗传差异逐渐消失,但基因活性仍然显示出明显的性别特异性模式。这表明,当表观遗传调控受到干扰时,身体可能会试图进行补偿。
一个引人注目的发现是,这种破坏对雌性有多大影响。在对照条件下,我们观察到两性之间存在显著的分子差异。在压力下,这些差异在雌性中几乎完全消失了,特别是在位于Z染色体上的基因中,Z染色体是鸟类的性染色体之一。
作为我的同事,也是这篇论文的作者,Dr。Carlos Guerrero Bosagna说:“这表明雌性鸟类在分子水平上特别容易受到环境压力的影响。这些发现不仅引发了关于动物福利的问题,还引发了关于人工照明如何影响包括人类在内的其他物种的生物节律的问题。”
虽然我们的研究侧重于鸟类,但影响更广泛。如今,由于轮班工作、人工照明或数字屏幕,许多人都会经历不稳定的光照。如果不可预测的光线可以消除鸟类的基本分子差异,它会对我们做什么?
这个故事是Science X Dialog的一部分,研究人员可以在其中报告他们发表的研究文章中的发现。访问此页面了解有关Science X Dialog以及如何参与的信息。p
2025-05-13
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