Биология

Экологи обнаружили новый белок шаперон у байкальских рачков-бокоплавов

Рачок-бокоплав Eulimnogammarus verrucosus

Polina Drozdova

Биологи из России и Германии исследовали рачков-бокоплавов из озера Байкал, чтобы проследить эволюцию белков теплового шока — защитников клеток в стрессовых условиях, которые могут возникнуть при нарушении работы экосистемы. В результате экологи открыли абсолютно новый белок теплового шока, свойственный только для этих рачков. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.

Белки теплового шока (HSP), или шапероны, образуются в клетках в ответ на стресс: при повышении температуры, попадании ядов, инфекции. Они есть почти у всех живых организмов и контролируют, чтобы другие белки укладывались в правильные трехмерные структуры. Даже в критических состояниях. Это одни из наиболее древних белков, их структуры схожи у организмов от бактерий до человека. Их анализ применяют в экологии — уровень белков теплового шока позволяет оценить подверженность организма стрессу еще на ранних этапах нарушения работы экосистемы.

Байкальские рачки-бокоплавы включают 354 эндемичных вида и подвида. Они — одна из самых разнообразных групп в пищевой сети озера Байкал, а потому часто применяются для экологического мониторинга водоема. Ранее у представителей бокоплавов Eulimnogammarus verrucosus и E. сyaneus было выявлено семейство белков Hsp70, синтезируемый по умолчанию, всегда. В условиях дестабилизации синтез Hsp70 умеренно возрастал в 2,5 раза.

Молекулярные экологи из Иркутского государственного университета и Центра им. Гельмгольца по исследованию окружающей среды, поддержаннные грантом Российского научного фонда, оценивали активность Hsp70 у Eulimnogammarus verrucosus и E. cyaneus методом секвенирования РНК. Технология позволяет оценить, какие гены активны и какие белки синтезируются в клетке. Стресс индуцировали, помещая рачков в температуру 25 °С на 24 часа.

Экологи обнаружили уникальную форму Hsp70, которая синтезируется в огромном количестве в ответ на температурный стресс. Количество РНК шаперона возрастало до 1900 раз для E. verrucosus и до 1100 раз для E. cyaneus.

«У бокоплавов белки рассматриваемого семейства эволюционировали из предкового гена высших раков и подверглись функциональному разделению. Разделение белков теплового шока на постоянно синтезирующиеся в клетке и те, что образуются только в условиях стресса, происходило у бокоплавов независимо от других ракообразных», — пояснила сотрудница Иркутского государственного университета, кандидат биологических наук Дарья Бедулина.

Открытие меняет применяемый ранее метод выявления стресс-индуцированного Hsp70 для экологического мониторинга. Исследователи описали составные части (аминокислотные последовательности) полученных белков и нашли особые метки, которые позволят другим ученым быстро обнаруживать стресс-форму Hsp70 у бокоплавов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

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.