https://frosthead.com

Уникален ензим придава на бермудските огнени червеи техния блясък

На третата нощ след пълнолунието през лятото и есента, на 22 минути след залез слънце, мънички морски безгръбначни, известни като Бермудски огневи червеи, осветяват Карибите в биолюминесцентен ритуал за чифтосване. И сега, както съобщава Брандън Спектор за Live Science, изследователите са отключили тайната на зеленото сияние на огнестрелните червеи: специален ензим, който не е бил наблюдаван при никой друг биолюминесцентни животни.

Грандиозните и точно отчетени навици на чифтосване на Бермудската огнева черва са исторически добре документирани. Смята се, че Кристофър Колумб и неговият екипаж забелязаха любовните същества на 11 октомври 1492 г., когато се приближиха до остров Сан Салвадор; в дневниците си Колумб споменава „пламъкът на малка свещ, последователно повдигната и спусната“ в тъмните води.

През 30-те години на миналия век учените разбрали, че мистериозното зрение на Колумб се приравнява с поведението на чифтосване на Бермудската огнена черва ( Odontosyllis enopla), която живее в цялото Карибско море. Марк Сиддал, уредник в отдела по зоология на безгръбначните животни на Американския музей по естествена история и съавтор на ново изследване, публикувано в PLOS One, описва арестуващия поглед на съвкупността на критиците:

„Женските червеи излизат от дъното бързо плуват в малки тесни кръгчета, докато светят, което прилича на поле от малки звездички от церули по повърхността на струйна черна вода“, обяснява Сидал в изявление. „Тогава мъжките, призоваващи се на светлината на женските, идват отдолу като комети - те също светит. Има малко експлозия на светлина, докато и двете хвърлят своите гамети във водата. "

Но само защо огнените червеи произвеждат светлинни шоута не беше толкова ясно за съвременните изследователи. Някои смятали, че ключът е луцифераза, ензим, който произвежда светлина при няколко животни, включително светулки и медузи. Други учени обаче твърдят, че фотопротеините управляват сиянието на огнените червеи.

Надявайки се да внеса известна яснота в дебата, Сиддал и неговите колеги изследователи извадиха 12 женски огневи червеи от водите на Ferry Reach, канал в североизточната част на Бермудите, в момента на тяхната биолюминесценция и ги замразиха. След това екипът анализира пълния набор от РНК молекули или транскрипт (който по същество дава на изследователите списък с подробности за гените, като кои са активни в кои клетки) в три от 12-те огнестрелни червеи. Молекулите на РНК участват в кодирането на протеините, свързани с биолуминесценцията, съобщава Мишел Стар от Science Alert .

Изследователите открили, че блясъкът на огнестрелните червеи наистина може да се дължи на наличието на луцифераза, но специфичният тип луцифераза, който присъства в Бермудските огневи червеи, изглежда напълно уникален. Изследователите го сравниха с гените на луцифераза, регистрирани в базите данни, и не успяха да намерят съвпадение на протеини.

Новото проучване разкри допълнителни генетични тайни към ослепителния ритуал за чифтосване на огнестрелните червеи. Изследователите идентифицират някои ензими, които правят очите на огнестрелните червеи да стават по-големи, така че те да са по-чувствителни към биолуминесцентния блясък, както и други, които са модифицирали нефридията - орган, който съхранява и освобождава гамети - през размножителния период.

Тези нови познания за РНК на огнената червей не разкриват как съществата знаят да се чифтосват в такива специфични моменти. Но откритията на изследването биха могли да имат важни последици за медицинските изследвания, казва Майкъл Теслер, биолог в Института за сравнителна геномика на Музея по естествена история.

"Особено вълнуващо е да намерите нова луцифераза", казва Теслер в изявлението, "защото ако можете да накарате нещата да светят при определени обстоятелства, това може да бъде наистина полезно за маркиране на молекули за биомедицински изследвания."

Уникален ензим придава на бермудските огнени червеи техния блясък