Раскрыт секрет хиральности в организме

Исследователи из Национального центра научных исследований Франции и Пенсильванского университета (США) объединились для работы по изучению первопричин асимметрии. На примере нескольких экспериментов они показали, что белок Myosin 1D способствует хиральности на клеточном уровне и переносит этот эффект даже на поведение. Работа опубликована в журнале Science.

Асимметрия характерна для большинства живых организмов: у нарвалов бивень развивается из левого резца, сердце человека находится преимущественно с левой стороны, даже наши ладони несимметричны (хиральны). Ученые хотели понять, в чем причина таких особенностей и почему они появляются.

В предыдущих исследованиях они определили ген в теле дрозофилы (Drosophila), который синтезирует белок Myosin 1D, контролирующий наматывание или вращение органа в одном направлении. Они выяснили, что тот же ген есть и у позвоночных. Сейчас специалисты из разных университетов провели несколько опытов, демонстрирующих влияние этого белка на поведение живых тканей на разных иерархических уровнях.

Сначала они вызвали выработку Myosin 1D в симметричном органе дрозофилы — дыхательной трахее. Под воздействием белка орган изменился: трансформация началась с клеток и перешла на трахею — та начала закручиваться, что отразилось на движении всего тела. Личинки мух стали передвигаться винтообразно по сравнению с контрольными образцами. При этом во всех экспериментальных организмах движение скручивания имело одно направление.

Ученые из Пенсильванского университета произвели реакцию Myosin 1D с актином — белком, составляющим основу цитоскелета эукариотических клеток. Это взаимодействие вызвало спиральное движение актина.   

Авторы предполагают, что протеин Myosin 1D имел значение при возникновении некоторых морфологических характеристик у животных в ходе эволюции — например, в скручивании тел улиток, — но о том, является ли он единственной причиной асимметрии, пока говорить рано.

Ранее сотрудники Университета Цинциннати показали, что асимметрия слепых тетр (Astyanax mexicanus) развивается в процессе онтогенеза и, вероятно, помогает им ориентироваться в темноте.