馬のアスリートにおける運動適応のエピジェネティック制御：現在のエビデンスと今後の方向性

Epigenetic control of exercise adaptations in the equine athlete: current evidence and future directions.

• Joshua Denham
• Michael McCluskey
• Michele M Denham
• Maha Sellami
• Allan J Davie

抄録

馬（Equus ferus caballus）は過去300年の間に、特定の運動特性のために人為的に選択されたことに反応して進化してきた。選択された形質の中には、馬の大きさや筋力に基づいて選択されたものもあり（例：クライデスデール）、他の品種はピーク時の走力を求めて繁殖されたものもあります（例：サラブレッドやアラビアン）。馬の運動能力を高めるための生理学的変化や細胞適応の一部は明らかにされているが、その分子メカニズムについては、まだ包括的な研究が始まったばかりである。本レビューの目的は、馬の運動能力と心肺機能を支える分子機構についての現在の理解を概説し、議論することである。エピジェネティクスの生物学の簡単なレビューは、DNAメチル化、ヒストン修飾、スモールRNAの議論を含めて提供され、その後、馬の運動誘発エピジェネティックおよび転写変化に関する現在の研究の要約と批判的なレビューが行われます。また、重要な未解明の問題や、現在注目されている未解明の分野についても強調している。最後に、今後の研究の指針となるように、運動関連の形質や病気との関連でエピジェネティックな変化を分析するための根拠を概説する。

Horses (Equus ferus caballus) have evolved over the past three hundred years in response to man-made selection for particular athletic traits. Some of the selected traits were selected based on the size and horses' muscular power (e.g. Clydesdales), whereas other breeds were bred for peak running performance (e.g. Thoroughbred and Arabian). Although the physiological changes and some of the cellular adaptations responsible for athletic potential of horses have been identified, the molecular mechanisms are only just beginning to be comprehensively investigated. The purpose of this review is to outline and discuss the current understanding of the molecular mechanisms underpinning the athletic performance and cardiorespiratory fitness in athletic breeds of horses. A brief review of the biology of epigenetics is provided, including discussion on DNA methylation, histone modifications and small RNAs, followed by a summary and critical review of the current work on the exercise-induced epigenetic and transcriptional changes in horses. Important unanswered questions and currently unexplored areas that deserve attention are highlighted. Finally, a rationale for the analysis of epigenetic modifications in the context with exercise-related traits and ailments associated with athletic breeds of horses is outlined in order to help guide future research.

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