Личинка африканского комара засахаривается ради выживания

Ученые из России и Японии выяснили, как африканский комар Polypedilum vanderplanki высушивает свое тело для того, чтобы пережить засуху. Оказалось, что насекомое смогло приспособить для своих нужд очень консервативный белок, который в клетках других организмов выполняет совсем иную функцию. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Polypedilum vanderplanki – один из африканских некусающих комаров. Его личинка, похожая на обычного мотыля, живет в пересыхающих лужах. Когда наступают неблагоприятные условия и лужа испаряется, она впадает в ангидробиоз. Тело личинки практически полностью высыхает, а все физиологические и биохимические процессы в организме останавливается. Чтобы войти в ангидробиоз, личинка удивительного комара замещает всю воду в своем теле на дисахарид трегалозу, как это делают другие известные своей стойкостью беспозвоночные, тихоходки. В таком засахаренном виде личинка, похожая на леденец или кусочек пластмассы, может сохраняться годами и будет устойчивой к многим стрессам, включая воздействие жидкого азота и ацетона.

До настоящего времени не было известно, как регулируется работа генов, отвечающих за высыхание личинки. Группа ученых из России и Японии нашла белок, который активирует работу генов, помогающих личинке войти в ангидробиоз. Сперва они предсказали этот белок при помощи биоинформатических методов, а в дальнейшем подтвердили открытие экспериментами.

Выяснилось, что за высыхание комара отвечает активатор белков теплового шока. В клетках очень многих живых организмов он запускает защитный ответ на стресс. Этот белок очень медленно эволюционирует: он выполняет одну и ту же роль и в дрожжах, и в человеке. Однако африканский комар как-то смог адаптировать его под свои цели.

Ведущий автор статьи, научный сотрудник Сколтеха Павел Мазин говорит: «P. vanderplanki фактически украл сам у себя белок и приспособил его для своих задач. Это удивительный пример пластичности регуляторных систем, особенно таких консервативных. Но это только первый шаг. Найденный белок активирует около 30% генов, участвующих в высыхании личинки. Что активирует остальные гены и как регулируется "размачивание" – выход личинки из состояния покоя, — еще предстоит выяснить».

Умение обратимо высушивать клетки человека и животных заметно упростило бы лабораторную работу, а высушивание целых органов произвело бы настоящую революцию в области трансплантации, поэтому эта тема так интересна ученым.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.