09.04 - 19:18

Пептид помог круглым червям есть только чужое потомство


 

Ученые обнаружили в кутикуле хищных круглых червей рода Pristionchus сигнальный белок, который позволяет им узнавать и не есть личинки, принадлежащее к их штамму. Авторы указывают, что этот феномен может говорить о быстром формировании отличий между близкородственными организмами в рамках одного вида. Исследование опубликовано в журнале Science.

Распознавание чужих организмов используется в регуляции многих биологических процессов, включая иммунные реакции у позвоночных, взаимодействие вирусов и агрегацию клеток. Существует предположение, что механизм распознавания «свой-чужой» сыграл важную роль в эволюции многоклеточных организмов, но знания о молекулярных механизмах этого явления ограничены, в частности, они не описаны на организменном уровне для круглых червей или нематод.

Круглые черви Pristionchus pacificus и их многие родственники – хищники, и среди прочего они поедают личинки других нематод. Пищевое поведение P.pacificus зависит от варианта строения рта: особи с узким ртом и одним тупым зубом питаются преимущественно бактериями, черви с широким ртом и двумя крупными зубами являются активными хищниками.

Группа ученых под руководством Джеймса Лайтфута (James W. Lightfoot) и Мартина Вилецки (Martin Wilecki) из Института биологии развития Общества Макса Планка изучила взаимодействие нематод P.pacificus и выявила механизмы распознавания «свой-чужой», которые предотвращают поедание ими собственного потомства и помогают убивать личинки других нематод.

На первой стадии исследования ученые наблюдали за тем, как нематоды четырех видов уничтожают личинки круглого червя Caenorhabditis elegans: никто из них не трогал собственное потомство. Далее они проверили, может ли P.pacificus отличать собственные личинки от личинок родственных ему видов. P.pacificus не ошибались и в этом случае, что позволило авторам заключить, что распознавание своего и чужого у них видоспецифично.

Авторы рассматривали два варианта сигнала распознавания своих личинок у хищных нематод: секрецию феромонов в окружающую среду и наличие сигнальных белков на поверхности кутикулы. Чтобы проверить эти гипотезы, они замаскировали возможные сигнальные феромоны, смешав личинки нематод из одного рода – P.Pacificus и P.Exspectatus. Поскольку личинки обоих видов неразличимы в рамках такого эксперимента, ученые вывели флуоресцентно меченные личинки P.Pacificus для их идентификации. Когда эту смесь личинок попыталась скормить P.Pacificus, те безошибочно съедали чужое потомство после контакта с личинками (на видео). В связи с этим ученые сделали вывод, что система распознавания связана с сигнальными молекулами, расположенными на поверхности червей.

 

Далее ученые установили, что P.Pacificus разных штаммов поедают потомство друг друга, щадя только личинки своего штамма. Авторы отмечают, что такое внутривидовое хищничество указывает на быстроразвивающийся механизм, который формирует отличия между близкородственными организмами в рамках одного вида.

Ученые провели генетическое картирование двух штаммов P.Pacificus, хищных по отношению друг к другу. Анализ локусов количественных признаков показал единственный пик на гене Contig6 на левом плече II хромосомы, наиболее выраженный однонуклеотидный полиморфизм в котором был связан с хищническим поведением в 80 процентах случаев. Чтобы вызвать явления рекомбинации и найти локус, отвечающий за распознавание «свой-чужой», ученые использовали метод CRIPSR-Cas9 чтобы вызвать мутации в генах-кандидатах.

Мутация гена Contig6-snap.268 (PDM60460.2) приводила к появлению фенотипа с нарушенным распознаванием своих личинок. Ученые пришли к выводу, что Contig6-snap.268 участвует в этом процессе, они назвали этот ген self-1. Авторы обнаружили экспрессию этого гена в эпидермальном слове исследуемых червей на всех стадиях развития. Ген self-1 кодировал пептид из 63 аминокислот. Сравнительный анализ пептидов SELF-1 различных штаммов P.Pacificus показал, что решающую роль в их специфичности играет последовательность аминокислот в С-конце пептида. Ученым удалось выявить гены, гомологичные self-1, у некоторых других представителей рода Pristionchus, а также у хищной нематоды Micoletkya japonica, из чего они сделали выводы, что этот ген таксон-специфический.

Авторы предполагают, что self-1 появился в ходе эволюции de novo как механизм выработки аутоантигенной специфичности или, как вариант, может быть быстро эволюционирующим геном. Они указывают, что для описанных ранее систем распознавания своего и чужого характерен высокий уровень полиморфизма, который часто распространяется и на поверхностные белки. Системе распознавания, опосредованной пептидами, у P.Pacificus такой полиморфизм не присущ. Ученые считают, что пример этих хищных нематод дает важные данные о системе распознавания «свой-чужой», а также эволюционных механизмах, которые могут способствовать внутривидовой конкуренции.

Ранее биологи обнаружили, что ленточные черви Anomotaenia brevis способны влиять на жизнь колоний муравьев Temnothorax nylanderi, эффект распространялся на незараженных насекомых. В блоге Биостанции МГУ есть рассказ о морских червях Phoronis embryolabi, самки которых вынашивают яйца в полости своего организма. В том же блоге описаны «шагающие» нематоды.

https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Сколько стоит хорошая косметика? Мифы и правда о масс-маркете и люксе

Маркетологи изрядно потрудились над представлением людей, что «хорошо – это обязательно дорого». Хочешь качественный уход? Выложи всю зарплату! Мечтаешь о стойком макияже? Дорогие бренды помогут!
Подробнее »»

Вкратце о пилатесе

Пилатес – это система физических упражнений, направленная на развитие силы, гибкости и координации.
Подробнее »»

Можно ли тренироваться через боль: ответ Аниты Луценко

Хорошую" и "плохую" боль дилетанту в области фитнеса различить непросто
Подробнее »»

Ананасы: польза для организма, сведения о питательности

Колючий снаружи, сладкий внутри, ананас – это замечательный фрукт. Он принадлежит к семейству бромелиевых и является одним из немногих бромелиевых, чьи плоды съедобны.
Подробнее »»

Смерть друга бьет по психике сильнее, чем мы думаем

Уход из жизни близкого человека обычно происходит внезапно и становится тяжелым испытанием. А сколько времени должно пройти, чтобы зажили раны?
Подробнее »»

Читайте также:
19.05 - 08:07

Несколько способов контролировать стресс

Ни для кого не секрет, что регулярный стресс чреват серьёзными побочными эффектами, оказывающими влияние на здоровье и счастье человека.
Подробнее »»

19.05 - 07:32

Что можно и нельзя пить, если вы хотите похудеть

Узнайте, какие напитки самые калорийные
Подробнее »»

19.05 - 06:04

Каковы полезные свойства тимьяна?

Тимьян – это растение, нашедшее себе применение как в кулинарии, так и в медицине и декоративном использовании.
Подробнее »»

19.05 - 04:41

На что способен лазер в омоложении: объясняет врач-дерматокосметолог

Мечта любой женщины – оставаться подтянутой, привлекательной в любом возрасте.
Подробнее »»

19.05 - 04:07

Источник клетчатки – инжир

Богатый витаминами, минералами и клетчаткой, инжир с давних времён известен человечеству. Этот универсальный ингредиент добавит вкус сладости к различным видам блюд
Подробнее »»

18.05 - 23:39

У женщины обнаружили рак глаза очень редкого вида

59-летнюю американку доставили в больницу с болью в области глаза и развившимся воспалением.
Подробнее »»

18.05 - 22:08

В атмосфере Земли нашли рекордное загрязнение

Рекордное загрязнение было зарегистрировано 11 мая.
Подробнее »»

18.05 - 20:28

Физические упражнения снижают риск гипертонии

Британские ученые исследовали влияние физических нагрузок на состояние здоровья человека и возможность предотвращения ряда болезней.
Подробнее »»

18.05 - 20:05

NASA планирует сбить астероид с орбиты

Didymo пройдёт на расстоянии 10,9 млн км от Земли.
Подробнее »»

18.05 - 19:37

ТОП-5 популярных игрушек, которые могут быть опасны для здоровья детей

Родителям бывает сложно отказать малышу в покупке привлекательной игрушки. Но здравый смыл должен возобладать, ведь приобретение может повлиять на здоровье и жизнь ребенка.
Подробнее »»

18.05 - 18:02

На дне Марианской впадины обнаружили пластик

ченые планируют проверить, содержат ли существа, образцы которых они собрали, микропластик.
Подробнее »»

18.05 - 17:17

Зубная боль: причины и способы избавления

Зубная боль настигает в самый неожиданный и неподходящий момент – среди ночи, на курорте, во время поездки или на праздничных выходных - когда при всём желании попасть к стоматологу незамедлительно не получится
Подробнее »»

18.05 - 16:25

10 необычных способов борьбы с лишним весом

Слышали ли вы о том, что для похудения иногда важно тщательно обнюхивать пищу? Об этих и других неожиданных способах рассказали эксперты из Германии.
Подробнее »»

18.05 - 16:06

Луна продолжает остывать и сжиматься

Ученые зафиксировали сейсмическую активность на Луне
Подробнее »»

18.05 - 15:36

Ученые: негативный опыт помогает найти истинные ценности в жизни

Каждому приходится сталкиваться с трудностями и потрясениями.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...