МОСКВА, 19 сентября. /ТАСС/. Молекулярные биологи из США выяснили, что муравьи используют уникальную методику активации и блокировки работы генов, связанных с работой чувства обоняния, что позволяет их антеннам распознавать сотни различных запахов и химических сигналов. Об этом сообщила пресс-служба 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", - пояснил профессор Рокфеллеровского университета (США) Дэниел Кронауэр, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Ученые совершили это открытие при изучении одной из самых необычных разновидностей муравьев, Ooceraea biroi, чьи колонии состоят из множества самок-"клонов", которые появляются на свет из неоплодотворенных яиц, откладываемых не королевами, а рабочими особями. В их геноме содержится сразу пять сотен участков ДНК, отвечающих за распознавание различных запахов и расположенных очень близко друг к другу.
Биологи заинтересовались тем, как активируются эти гены в различных типах обонятельных рецепторов, расположенных в усиках муравьев. Для получения этих сведений ученые собрали пробы нервных клеток, отвечающих за распознавание разных запахов, и сравнили уровень активности соседних генов, кодирующих различные типы обонятельных рецепторов. Эти замеры неожиданно показали, что в каждом типе нейронов был активен только один "обонятельный" участок ДНК, несмотря на то что клетка считывала и соседние гены.
Последующее изучение этого процесса показало, что муравьи выработали уникальный механизм блокировки активности "ненужных" генов, ключевую роль в работе играет фермент РНК-полимераза, считывающий отдельные гены и формирующий их копии для производства новых белков. Как правило, при чтении длинных участков ДНК их копии обычно "разрезаются" на фрагменты, в которых содержится копия лишь одного гена, однако в случае с муравьями этого не происходит - возникает очень длинная молекула РНК, содержащая в себе сразу несколько генов.
Как выяснили ученые, из всей длинной молекулы РНК "вырезается" только первый "обонятельный" ген, а вся остальная часть цепочки РНК остается внутри ядра, где ее не могут считать клеточные "белковые фабрики". Благодаря этому в каждом обонятельном нейроне муравьев остается активным лишь один ген, отвечающий за распознавание запахов. Это позволяет данным насекомым легко различать сотни различных ароматов и пользоваться ими для поисков пропитания и для общения с сородичами, подытожили ученые.
