Biologen des National Institute for Basic Biology und das Institut für Transformative Bio-Moleküle (ITbM) an der Universität Nagoya entdeckt haben, dass lange nicht-kodierende RNA reguliert die jahreszeitlichen Veränderungen in der stress-Reaktion im medaka-Fisch. Die Ergebnisse dieser Studie berichtet wurden, die in der Natur Ökologie & Evolution.

In den gemäßigten Zonen, die Umwelt schwankt stark je nach jahreszeit und Tiere Leben in diesen Bereichen eine Anpassung an diese sich verändernden Umgebungen. Eine Forschergruppe vom National Institute for Basic Biology und der Universität Nagoya in Japan deckte den zugrunde liegenden Mechanismus der jahreszeitlichen Veränderungen in der stress-Reaktion.

Obwohl der Griechische Philosoph Aristoteles beschrieben saisonale Veränderungen im Verhalten der Tiere in seiner ‚Historia Animalium (Geschichte der Tiere)‘, Ihre zugrunde liegenden Mechanismen bleiben unklar. Während der Zucht Jahreszeiten, Tiere zeigen Stressreaktionen, wie selbst-Schutz-und-Flucht-Verhalten bei der Konfrontation mit potentiell gefährlichen Situationen wie Raub -, interspezifische Konkurrenz, und rauen Wetter. Diese Verhaltensweisen sind kritisch für die Tiere zum überleben in wechselnden Umgebungen. Um zu untersuchen, saisonale Veränderungen in der stress-Antworten, die Forschungs-Gruppe untersucht medaka, einen kleinen Fisch, Reis Felder und Bäche. Tomoya Nakayama, ein Ph. D. student sagte, „wir haben untersucht, Genom-weiten genexpressions-Analyse beim übergang von der kurzen Tage, langen Tag Bedingungen und identifiziert photoperiodically regulierten Gene.“

Unter den photoperiodically regulierten Gene, die Forscher konzentrierten sich auf eine neue, lange non-coding RNA (lncRNA), LDAIR (der Tag lang ist-induzierte antisense-intronic-RNA), deren robuste rhythmische expression wurde induziert nur unter langtagsbedingungen. lncRNA sind definiert als Transkripte, die länger als 200 Nukleotide sind, die nicht in protein translatiert. Obwohl die jüngsten Studien herausgefunden, dass es so viele lncRNA als protein-kodierenden Gene in unserem Genom, die funktionelle Bedeutung der meisten lncRNA bleibt unbekannt.

Mit Genom-editing-Technik, die Forschungs-Gruppe generiert LDAIR knockout medaka zu verstehen, seine Funktion. Als Ergebnis, wurde es klar, dass LDAIR reguliert die gen-Nachbarschaft, einschließlich corticotropin-releasing hormone receptor 2 (CRHR2). Corticotropin-releasing-Hormon (CRH) und seinen rezeptor CRHR1 und CRHR2 bekannt sind involviert in stressantworten. Darüber hinaus auf die Durchführung von verhaltensanalysen, es wurde bestätigt, dass LDAIR wirkt stress-assoziierte selbst-schützende Verhaltensweisen.

Professor Yoshimura, der Leiter der Forschergruppe, sagte: „zu bewältigen mit saisonalen Veränderungen in der Umwelt, die Tiere, die oft Ihr Verhalten anpassen. Wir fanden das Engagement von lncRNA LDAIR in diesem adaptiven Verhalten.“ Neuere Studien über Pflanzen haben auch berichtet, dass photoperiodically-regulierter lncRNAs regulieren photomorphogenesis, Keimblatt ökologisierung, und die Blüte. Obwohl die Sequenzen von lncRNAs sind nicht konserviert, lncRNA scheinen eine wichtige Rolle zu spielen unterschiedlichen Arten der Anpassung-Mechanismus, um saisonale Veränderungen in der Umwelt.