نظام استجابة مغذيات Caenorhabditis elegans يعتمد جزئيًا على المستقبل النووي NHR-49

الاستجابة المناسبة للإجهاد الغذائي أمر بالغ الأهمية لبقاء الحيوانات وصحتها الأيضية. لفهم الشبكات التنظيمية التي تستشعر وتستجيب لتوافر العناصر الغذائية بشكل أفضل، طورنا استراتيجية RT-PCR كميّة لمراقبة التغيرات في التعبير الجيني الأيضي الناتجة عن الحرمان من الطعام على المدى القصير (الصوم) في Caenorhabditis elegans. من خلال فحص 97 جينًا معنيًا بعمليات التمثيل الغذائي للدهون والجلوكوز في الحيوانات التي تم إطعامها والتي صامت، اكتشفنا 18 جينًا تأثرت بشكل كبير بالانسحاب الغذائي في جميع مراحل التطور. وقعت جينات استجابة الصوم في فئات حركية متعددة، حيث أظهرت بعض الجينات تفعيلًا أو قمعًا كبيرًا بعد ساعة واحدة فقط من إزالة الطعام. كما هو متوقع، حفز الصوم التعبير عن الجينات المعنية بتمويل الدهون لإنتاج الطاقة، بما في ذلك جينات أكسدة بيتا الميتوكوندريا. ومع ذلك، وجدنا بشكل مفاجئ أن جينات أخرى من أكسدة بيتا الميتوكوندريا كانت مقموعة بفعل الحرمان من الطعام. أثر الصوم أيضًا على الجينات المعنية بتخليق الأحماض الدهنية الأحادية والمتعددة غير المشبعة: تم تحفيز أربعة ديساتوراز، وتم قمع واحد من ديساتوراز ستايرويل-CoA (SCD) بشكل قوي. وفقًا لذلك، أظهرت الحيوانات الصائمة تغييرات ملحوظة في تركيب الأحماض الدهنية. أخيرًا، لعب المستقبل النووي nhr-49 دورًا رئيسيًا في الاستجابة الغذائية، مما مكن من تحفيز جينات أكسدة البيتا عند الحرمان من الطعام وساعد على تفعيل SCD في الحيوانات التي تم إطعامها. يوفر توصيفنا لنظام استجابة الصوم ونتيجتنا التي تظهر أن nhr-49 ينظم قطاعًا ضمن هذا النظام رؤى حول الآليات التي تستجيب بها الحيوانات للإشارات الغذائية.