Биологи выяснили, когда животные впервые научились чувствовать горечь
Чувство вкуса необходимо животным, чтобы найти нужную пищу и избежать опасной — она зачастую имеет горький вкус. Новое исследование посвящено тому, когда появилась способность его различать. Ученые проанализировали геномы хрящевых рыб (акул и скатов). Оказалось, что реагирующие на горькое рецепторы имелись уже у общих предков хрящевых и людей, которые жили примерно 460 миллионов лет назад.
Человек и многие другие животные испытывают несколько вкусовых ощущений: сладкое, кислое, соленое, горькое, иногда также упоминают умами — вкус высокобелковой пищи, связанный с глутаматом. В отличие от прочих вкусовых ощущений, чувство горечи едва ли можно назвать приятным. Оно скорее должно отпугнуть животное, уберечь его от поедания чего-то токсичного и вредного — в этом заключается эволюционная роль горького вкуса. Однако оставалось непонятным, когда именно в ходе эволюции возникли необходимые для этого специализированные белковые молекулы — рецепторы.
Зато было известно, что рецепторы горького точно есть у костистых рыб и более сложно организованных позвоночных, включая млекопитающих и человека. Удалось также найти такие рецепторы у латимерии — «живого ископаемого», представителя кистеперых рыб. В то же время у круглоротых — позвоночных, не имеющих челюстей, — их пока обнаружить не удалось.
В новой статье для PNAS ученые обратили внимание на нужные для вкусовой рецепции гены у хрящевых рыб. Эта примитивная и древняя группа сейчас представлена акулами, скатами и химерами (цельноголовыми). Ранее исследования геномов хрящевых затрудняли их размеры. Вопреки ожиданиям, простая организация животного отнюдь не означает, что у него маленький геном и мало хромосом, иногда все как раз наоборот.
Однако прогресс методов секвенирования ДНК позволил преодолеть затруднения, так что авторы получили подробную информацию о ДНК множества видов хрящевых, включая акул и скатов. У 12 из них удалось обнаружить гены так называемых вкусовых рецепторов второго типа (taste receptors type 2, T2R), которые необходимы, чтобы почувствовать горечь.
Принцип такого поиска в геноме очень прост: общее происхождение и близкие функции белков означают высокое сходство (гомологичность) кодирующих их ДНК.
При этом в каждом из геномов нашли только одну копию T2R — ученые назвали их одиночными T2R (T2R1). Это означает, что рецепторы горького у хрящевых рыб появились до их удвоения и последовавшей за ним специализации. Авторы также оценили время появления первых таких рецепторов — они явно возникли до эволюционного расхождения предков акул и человека. Выходит, впервые белки появились у каких-то совсем примитивных морских существ, предков многих позвоночных, но, возможно, не круглоротых (например, миног и миксин). Это произошло около 460 миллионов лет назад, в палеозойскую эру.
Чтобы узнать, насколько функциональны закодированные в геномах хрящевых рецепторы, авторы клонировали их в культивируемые клетки двух видов акул — обыкновенной кошачьей (Scyliorhinus canicula) и белопятнистой кошачьей акулы (Chiloscyllium plagiosum). Две акулы сильно различаются — у них нет общих предков младше 200 миллионов лет. Далее на акульи клетки по очереди подействовали 94 соединениями, которые вызывают ощущение горечи во рту человека. Одиннадцать из них (включая колхицин и желчные кислоты) вызвали реакцию клеток — следовательно, и сами акулы тоже были приспособлены их распознавать.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Пока одни исследователи, включая российских, отрицают само наличие угрозы микропластика для мозга, другие продолжают собирать данные по этому вопросу. Более того: они даже предложили способ снизить угрозу для мозга за счет фильтрации крови от частиц пластика.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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