Американские специалисты в области молекулярной биологии обнаружили, что муравьи используют особый механизм включения и выключения генов, отвечающих за обоняние. Этот механизм позволяет их антеннам улавливать и различать огромное количество запахов и химических сигналов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Рокфеллеровского университета.
"Мы открыли новую форму регуляции генов. Данное открытие является наглядной демонстрацией важности изучения не только модельных животных, но и других существ. Если бы мы не начали изучать эту разновидность муравьев, мы бы никогда не открыли этот фундаментальный молекулярный феномен, аналоги которого отсутствуют у обычно используемых в опытах с насекомыми мушек-дрозофил".
- Дэниел Кронауэр, профессор Рокфеллеровского университета (США)
Открытие было сделано при изучении муравьев Ooceraea biroi, колонии которых состоят из множества самок-клонов, появляющихся из неоплодотворенных яиц, откладываемых рабочими особями. В их геноме содержится около пятисот генов, отвечающих за распознавание запахов, расположенных в непосредственной близости друг от друга.
Ученые исследовали, как эти гены активируются в различных типах обонятельных рецепторов, находящихся в усиках муравьев. Для этого они собрали образцы нервных клеток, отвечающих за восприятие различных запахов, и сравнили уровень активности ближайших генов, кодирующих различные типы обонятельных рецепторов. Результаты показали, что в каждом типе нейронов активен только один "обонятельный" ген, несмотря на то, что клетка считывала и соседние гены.
Дальнейшее изучение показало, что муравьи имеют уникальный механизм блокировки активности "лишних" генов. Ключевую роль в этом процессе играет фермент РНК-полимераза, считывающий отдельные гены и создающий их копии для производства белков. Обычно при считывании длинных участков ДНК их копии разрезаются на фрагменты, содержащие только один ген. Однако у муравьев этого не происходит – образуется очень длинная молекула РНК, включающая в себя несколько генов.
Как выяснили ученые, из этой длинной молекулы РНК вырезается только первый "обонятельный" ген, а остальная часть цепочки РНК остается в ядре клетки, где ее не могут считать клеточные "белковые фабрики". В результате в каждом обонятельном нейроне муравья активен только один ген, отвечающий за распознавание запахов. Это позволяет насекомым легко различать сотни различных ароматов и использовать их для поиска пищи и общения с другими муравьями.
Изображение: фрипик
