Yhteystiedot

Perustutkintoasiat:
viikki-student (at) helsinki.fi

Jatkotutkintoasiat:
bio-phd (at) helsinki.fi

Vaihto-opiskeluasiat::
studentexchange (at) helsinki.fi

Tutkintotodistusasiat:
bio-diploma (at) helsinki.fi

 

Biotieteiden laitos
Ympäristötieteiden laitos

Kilpisjärven biologinen asema
Lammin biologinen asema
Tvärminnen eläintieteellinen asema

Facebook

insight

Älä kopsaa

alumni

Ravinnon sokerien aistinnan geneettiset mekanismit selviämässä banaanikärpästen avulla

Yllä: Kärpäset joiden mlx-geeni on mutatoitunut, kuolevat toukkavaiheessa, mikäli toukille syötetään sokeripitoista ruokaa. Alla: Mondo-Mlx säätelee valtaosaa sokerin säätelemistä aineenvaihdunnan prosesseista.

 

2.10.2015

Ravinnon sokereiden aistimisesta vastaa useista geeneistä koostuva säätelyverkosto. Säätelyverkoston toiminnan estäminen johtaa vakavaan aineenvaihdunnan häiriöön. Tulokset hyödyttävät myös diabeteksen ja muiden ihmisen aineenvaihdunnan häiriöihin liittyvien sairauksien tutkimusta.


Kun ravinnon määrä ja laatu muuttuvat, eläimen aineenvaihdunnankin tulee sopeutua uuteen tilanteeseen. Tämän vuoksi elimistön solujen pitää jatkuvasti pysytellä selvillä esimerkiksi sokerien, rasvojen ja muiden ravintoaineiden määristä.

Sokereiden imeytymisestä kehon eri kudoksiin vastaa muun muassa haiman erittämä insuliini. Sen lisäksi sokereita aistivat solutasolla niin sanotut sokerisensorit, joista yksi tärkeimmistä on kahdesta proteiinista koostuva kompleksi nimeltään Mondo-Mlx. Mondo-Mlx on transkriptiotekijä, eli se säätelee muiden geenien aktiivisuutta.  

Apulaisprofessori Ville Hietakankaan tutkimusryhmä on banaanikärpästen avulla selvittänyt, että aiemmin pienempään rooliin soviteltu proteiinikompleksi ohjaakin laajaa säätelyverkostoa.

– Mondo-Mlx kontrolloi valtaosaa sokerin säätelemistä geeneistä useissa eri kudoksissa. Sen alaisuudessa toimii aineenvaihduntageenien lisäksi myös iso joukko muita säätelygeenejä. Tähän säätelyverkostoon kuuluu muita geeninsäätelijöitä, kuten esimerkiksi transkriptiotekijä Sugarbabe, sekä aineenvaihduntaan vaikuttavia hormoneja, sanoo Ville Hietakangas.

Tutkimuksen tulokset hyödyttävät myös ihmisen aineenvaihdunnan sairauksien tutkintaa. Kun Hietakankaan ryhmä vertasi yhteistyössä professori Samuli Ripatin ryhmän kanssa Mondo-Mlx:n kohdegeenejä laajaan aineistoon ihmisten veren triglyseridipitoisuuteen vaikuttavista geeneistä, paljastui, että moni banaanikärpäsen avulla löydetyistä Mondo-Mlx:n kohdegeeneistä on myös yhteydessä ihmisen triglyseridien määrään. Veren kohonneet triglyseridit ovat esimerkiksi sydän- ja verisuonitautien riskitekijä.

Hietakankaan ryhmä on jo pitkään käyttänyt banaanikärpästä ravintoaineisiin liittyvien reaktioiden tutkimisessa.

– Banaanikärpäsen toukka on erinomainen malli, koska se syö jatkuvasti, ja ihmisen ja kärpäsen aineenvaihdunnan geenit ovat erittäin samankaltaisia.  Lisäksi kärpäsen geenejä on helppo muokata, kertoo tutkimuksen toinen päätekijä Essi Havula.

Tutkimusryhmä on aiemmin osoittanut, että samaan sokerisensoriin kohdistuva, vain yhden geenin mutaatio johtaa banaanikärpäsillä sokeri-intoleranssiin.

– Tällaiset banaanikärpäset kuolevat jo toukkavaiheessa, jos niille syötetään sokeripitoista ruokaa. Vastaavanlainen sokeri-intoleranssi on havaittu myös hiirimallissa. Vaikuttaakin siltä, että kyseisen sokerisensorikompleksin toiminta on säilynyt evoluutiossa erittäin hyvin. Tämä kertoo osaltaan sen toiminnan tärkeydestä, Ville Hietakangas toteaa.

_______________

Jaakko Mattila, Essi Havula, Erja Suominen, Mari Teesalu, Ida Surakka, Riikka Hynynen, Helena Kilpinen, Juho Väänänen, Iiris Hovatta, Reijo Käkelä, Samuli Ripatti, Thomas Sandmann ja Ville Hietakangas: Mondo-Mlx mediates organismal sugar sensing through Gli-similar transcription factor Sugarbabe. Cell Reports 1.10.2015.

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.08.081


Kuva: Essi Havula ja Erja Suominen