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

Сколтех
73 статей
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, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Позавчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Позавчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: