У морских червей обнаружили белок, отличающий лунный свет от солнечного
Многие жители морей подстраивают свои биоритмы под лунные циклы. Недавно биологи выяснили, как червь-полихета Platynereis dumerilii использует для этого свой уникальный белок — криптохром. Он активируется на свету — полностью или частично, в зависимости от того, лунный либо солнечный свет падает на червя. С помощью криптохрома полихеты даже способны заметить смену фаз Луны.
Все живое на земле живет согласно биологическим ритмам — суточным, годовым и так далее. Для морских существ также важны лунные (циркалунарные) циклы, длительность которых в среднем составляет 29,5 дня. Чтобы подстраивать свои «внутренние часы», животные могут использовать свет Луны, но для этого его нужно отличать от солнечного, который намного ярче.
Уникальное приспособление для регуляции таких циклов обнаружили авторы новой статьи для Nature Communications. Они исследовали особый белок криптохром, имеющийся у морского многощетинкового червя (полихеты) Platynereis dumerilii.
Криптохромы — это чрезвычайно важные белки, которые есть у самых разных организмов и способны реагировать на свет. Иногда криптохромы могут брать на себя и другую функцию — как в случае птиц, «видящих» с их помощью магнитное поле, что необходимо им для длительных перелетов.
Однако только что описанный учеными криптохром L-Cry морского червя уникален. Известно, что он помогает P. dumerilii вовремя начать размножение — как у многих обитателей моря, оно зависит от циркалунарных циклов. Авторы новой публикации выяснили молекулярные механизмы работы этого белка, которые сильно отличают его от других криптохромов.
Ученые использовали криоэлектронную микроскопию — изучение молекул после глубокой шоковой заморозки, которое позволяет получить их структуру в максимальном разрешении. Также требовалось узнать, как L-Cry реагирует на свет. Авторы признали, что это было непросто, ведь все опыты пришлось проводить в темноте или под особым красным светом. Иначе фоточувствительный белок можно «засветить», тогда зафиксировать нужную реакцию не получится. Кроме того, чтобы имитировать реальное освещение в море, требовалось умело воспроизвести сияние небесных светил в толще воды.
Оказалось, что в темноте L-Cry переходит в форму димера — двух одинаковых частей (субъединиц), соединенных между собой нестабильной связью. Но стоит подействовать на него ярким светом, как криптохром распадается на части — два мономера. Примечательно, что у других криптохромов все наоборот: они димеризуются на свету.
При этом субъединицы L-Cry и сами по себе «ощущают» свет — способны по отдельности активироваться в его лучах. Интенсивное освещение «включает» обе субъединицы, тогда как менее яркий свет (соответствует лунному) активирует лишь одну.
За счет таких процессов P. dumerilii не просто чувствует свет, но и отличает лунный от солнечного. Исследователи утверждают, что червь даже замечает смену фаз Луны, которые соответствуют разным периодам месячного цикла и разной яркости ночного светила.
Новая работа дает понять, насколько мало мы по-прежнему знаем о жизни в море — как на уровне биоразнообразия, так и о молекулярной организации существ.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии