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Von fleischfressenden Wölfen bis zu Menschen, die Pizza essen

Fern verwandte Säugetiere erhielten unabhängig voneinander mehr Kopien des Gens, das für das die Stärke abbauende Enzym kodiert.

Viele Säugetiere können Stärke mit einem Enzym namens Amylase verdauen, aber verschiedene Arten essen unterschiedliche Mengen an stärkehaltigen Nahrungsmitteln. Amylase wird von der Bauchspeicheldrüse freigesetzt und bei bestimmten Arten, wie beispielsweise beim Menschen, auch von den Drüsen, die Speichel produzieren, wodurch das Enzym im Mund vorhanden ist. Dort kann Amylase beginnen, Stärke abzubauen, wodurch ein süßer Geschmack freigesetzt wird, der dem Tier hilft, stärkehaltige Nahrungsmittel zu erkennen.

Merkwürdigerweise haben Menschen mehrere Kopien des Gens, das für das Enzym kodiert, aber die genaue Anzahl variiert zwischen den Menschen. Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass Populationen mit mehr Kopien auch mehr Stärke essen. Wenn diese Korrelation auch bei anderen Arten bestehen würde, könnte dies dazu beitragen, zu verstehen, wie Diäten genetische Informationen beeinflussen und formen. Darüber hinaus ist unklar, wie Amylase im Speichel vorkam, da die Vorfahren der Säugetiere nur das Protein in der Bauchspeicheldrüse produzierten.

Pajic et al. analysierte das Genom einer Reihe von Säugetieren und stellte fest, dass je mehr Stärke eine Art in ihrer Nahrung hatte, desto mehr Amylase-Gen-Kopien in ihrem Genom vorhanden waren. Tatsächlich haben nicht verwandte Säugetiere, die in verschiedenen Lebensräumen leben und verschiedene Arten von Nahrungsmitteln essen, eine ähnliche Anzahl von Amylase-Genkopien, wenn sie die gleiche Stärke in ihrer Nahrung haben.

Darüber hinaus haben Pajic et al. entdeckte, dass Tiere wie Mäuse, Ratten, Schweine und Hunde, die seit Tausenden von Jahren in engem Kontakt mit Menschen leben, sich schnell an die große Menge an Stärke in der menschlichen Nahrung anpassen. In jeder dieser Spezies wurden durch einen Mechanismus, der als Gen-Duplikation bezeichnet wird, unabhängig voneinander neue Kopien des Amylase-Gens erstellt. Dies könnte den ersten Schritt darstellen, damit einige dieser Kopien in den Drüsen, die Speichel freisetzen, aktiv werden.

Wenn Menschen weniger Kopien des Amylase-Gens besitzen, besteht möglicherweise ein höheres Risiko für Diabetes. Diese Zahl hängt auch mit der Zusammensetzung der Bakteriensammlung im Mund und Darm zusammen. Wenn Sie wissen, wie sich die Kopienzahl des Amylase-Gens auf die Biologie auswirkt, können Sie nachvollziehen, wie sich dies auch auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen und unserer vierbeinigen Begleiter auswirkt.

Ursprünglich veröffentlicht unter https://elifesciences.org/digests/44628.