Африканский комар научился выживать во время засухи с помощью уникального биологического механизма — Naked Science
02.03.2018
Сколтех

Африканский комар научился выживать во время засухи с помощью уникального биологического механизма

Ученые из России и Японии выяснили, как насекомое Polypedilum vanderplanki высушивает свое тело для того, чтобы пережить засуху. Это может произвести революцию в трансплантации органов.

Африканский комар Polypedilum vanderplanki
Африканский комар Polypedilum vanderplanki

Оказалось, что африканский комар смог приспособить для своих нужд очень консервативный белок, который в клетках других организмов выполняет совсем иную функцию. Данная работа не только приоткрывает завесу тайны над удивительным процессом «самовысушивания», но и обнаруживает интересный, с эволюционной точки зрения, пример обретения консервативными белками новых функций.

Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале PNAS.

Polypedilum vanderplanki – один из африканских (некусающих) комаров. Его личинка, похожая на обычного мотыля, живет в пересыхающих лужах. Чтобы выживать в таких условиях, она способна впадать в ангидробиоз – тело практически полностью высыхает, а все физиологические и биохимические процессы в организме останавливаются, и это позволяет насекомому переживать неблагоприятные условия.

Чтобы войти в ангидробиоз, личинка удивительного комара замещает всю воду в своем теле на дисахарид трегалозу. В таком засахаренном виде личинка, похожая на леденец или кусочек пластмассы, может сохраняться годами и будет устойчивой ко многим стрессам, например, к воздействию жидкого азота и ацетона.

Это явление интересно ученым, так как умение обратимо высушивать клетки человека и животных заметно упростит лабораторную работу, а высушивание целых органов произвело бы настоящую революцию в области трансплантации.

До настоящего времени не было известно, как регулируется работа генов, отвечающих за высыхание личинки. Группа ученых из России (в том числе из Сколтеха) и Японии нашла белок, который активирует работу генов, помогающих личинке войти в ангидробиоз. В начале предсказания были сделаны биоинформатическими методами, а в дальнейшем открытие было подтверждено экспериментами.

Выяснилось, что за высыхание комара отвечает хорошо известный ученым белок – активатор белков теплового шока, который в клетках очень многих живых организмов выполняет одну и ту же функцию – запускает защитный ответ на стресс. Этот белок очень консервативен, он выполняет одну и ту же роль и в дрожжах, и в человеке, а африканский комар как-то смог адаптировать его под свои цели.

«P. vanderplanki фактически украл сам у себя белок и приспособил его для своих задач. Это удивительный пример пластичности регуляторных систем, особенно таких консервативных. Но это только первый шаг. Найденный белок активирует около 30% генов, участвующих в высыхании личинки. Что активирует остальные гены и как регулируется “размачивание”, выход личинки из состояния покоя, еще предстоит выяснить», – отмечает первый автор статьи, научный сотрудник Сколтеха Павел Мазин.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Вчера, 20:38
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Вчера, 22:12
Мария Азарова

Как показал эксперимент, простая пищевая добавка флаванолов какао помогает людям среднего возраста легче переносить физические упражнения средней интенсивности и повысить их уровень активности.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: