Учёные выяснили, как некоторые свиньи справляются с холодом

Новое исследование в Journal of Molecular Cell Biology показало, что такие породы свиней, как тибетская и минь, используют уникальный механизм для выживания в холодных условиях. Это открытие важно для свиноводства, так как холод — основная причина гибели новорождённых поросят.

Ранее было известно, что мыши используют бурый жир для производства тепла без дрожи, задействуя разобщающий белок UCP1. Большинство пород свиней происходят из тропиков и около 20 млн лет назад потеряли функциональный UCP1, так как не нуждались в термогенезе. Это делает их уязвимыми к холоду.

Однако некоторые породы устойчивы к холоду. Полный молекулярный механизм неизвестен, но работа демонстрирует, что устойчивость обеспечивается не дрожью, а другим разобщающим белком — UCP3 — и белым жиром.

Белый жир — основной орган хранения энергии — может образовывать «бурые» клетки (бежевый жир) в ответ на различные стимулы. Теплопродукция в таких клетках всё равно требует разобщающего белка, и поскольку у свиней нет UCP1, оставалось неясным, как холодоустойчивые свиньи используют бежевый жир.

Тестирование трёх китайских пород показало, что UCP3 используется для теплопродукции и присутствует у холодоустойчивых тибетских свиней и свиней минь, но отсутствует у холодочувствительных свиней бама. Тибетские и минь-свиньи обитают в горном Тибете и на северо-востоке Китая, где зимние температуры опускаются ниже нуля. Свиньи бама одомашнены, выращиваются на мясо и для научных тестов и не подвергаются сильному холоду.

Исследование объясняет, что восемь основных пород свиней в Китае можно разделить на холодочувствительные и холодоустойчивые на основе последовательности ДНК гена UCP3. Это указывает, что UCP3 сыграл роль в эволюции холодоустойчивости у свиней и опровергает идею, что только UCP1 используется для теплопродукции.

Использование бежевого жира и UCP3 для терморегуляции у свиней имеет важное практическое значение. Неонатальная смертность поросят из-за холодового стресса — серьёзная проблема для свиноводства в холодных регионах, ведущая к экономическим потерям. Понимание молекулярных механизмов терморегуляции у холодоустойчивых пород может дать стратегию для методов редактирования генома, чтобы снизить смертность.

«Неонатальная смертность поросят, вызванная холодовым стрессом при рождении, — основная проблема для свиноводства в холодных регионах по всему миру, поскольку снижение выживаемости приводит к огромным экономическим потерям», — сказал Цзяньго Чжао, один из авторов работы. — «Однако несколько пород адаптировались к холодным условиям и признаны холодоустойчивыми. Это даёт потенциальную мишень для низкомолекулярных соединений и/или техник редактирования генома, чтобы снизить опосредованную холодом неонатальную смертность в свиноводстве».