В новом исследовании основное внимание уделяется эволюции компонентов химической коммуникации, участвующих в межорганизационной передаче сигналов, которая необходима животным для навигации и выживания в их естественной среде. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications.
Введение
Ученые выдвинули гипотезу о биологическом перепрофилировании рецептора в сигнальной системе нематоды Caenorhabditis elegans (C. elegans).
Актуальность проблемы
«Эволюция – умный, сложный и естественный процесс развития живой природы», – комментирует автор исследования Джаган Шринивасан (Jagan Srinivasan).
Нейротрансмиттеры и нейрорецепторы играют центральную роль в биологии, обеспечивая взаимосвязь от клетки к клетке и от животного к животному. Например, у C. elegans широко используемыми в биологических и биомедицинских исследованиях, чувствительный к нейротрансмиттеру рецептор, называемый TYRA-2, необходимого для выделения специфического феромона Osas#9 при голодании. Если червь голодает, он выделяет феромон Osas#9, сигнализируя другим червям не искать источник пищи в определенной зоне, потому что там нет еды.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что нематоды повторно используют рецептор TYRA-2, вызывая неприятный отзыв не между клетками, а среди червей. Это представляет собой путь межорганизмовой коммуникации, который развился из межклеточной передачи сигналов нейротрансмиттера и его родственного рецептора. Другие ученые ранее обнаружили, что аминокислотные рецепторы могут быть переопределены. Однако группа ученых во главе с Шринивасаном является первой, которая продемонстрировала возможность использования рецептора нейротрансмиттера.
«Это перепрофилирование говорит о том, как передача сигналов нейротрансмиттеров может развиваться и как она влияет на организм», – объясняет Шринивасан.
Ученые исследуют, могут ли растения быть спроектированы для производства Osas#9 в качестве противодействующего агента, посылая сигналы другим червям о том, что растения – не источник пищи, сигнализируя нематодам оставить растения в покое. В этом случае фермерам не нужно будет использовать пестициды.
Авторы другого исследования утверждают, что гипермобильность суставов и тревожность у млекопитающих взаимосвязаны на эволюционном уровне.
