Крім homo sapiens на нашій планеті живуть мільйони інших істот. Ті, що побільше і подобрішими як правило виявляються домашніми вихованцями, а ось іншим пощастило менше. Це стосується як великих диких тварин, наприклад, слонів (за ними дуже люблять полювати браконьєри, але взагалі слони – це окрема, неймовірно цікава тема), так і птахів, членистоногих і комах. При цьому ті ж самі мурахи виявляють неймовірну кмітливість, проживаючи в структурованих гніздових спільнотах, які очолюють королева або королеви. А ось їх головне завдання-відкласти тисячі яєць і забезпечити виживання колонії. Розумно, чи не так? але якщо про мурах можна розповісти багато захоплюючих історій, то як на рахунок черв’яків? здавалося б, банальніше нікуди – земляні черв’яки створюють норки в грунті (глибиною не менше 60-80 см), сприяючи її зволоженню, перемішуванню і аерації. А після проходження через їх кишечник всі поживні речовини з рослинних залишків вивільняються. Правда, особливою кмітливістю ці хлопці не відрізняються, як і їхні побратими, які проживають в інших організмах, наприклад, паразити. Але не тут-то було. Як показали результати нового дослідження, мікроскопічна нематода caenorhabditis elegans ділиться один з одним спогадами обмінюючись рнк. Ось цього точно ніхто не очікував (як мінімум ми в редакції hi-news.ru:)
Черв’яки діляться спогадами один з одним, обмінюючись рнк. Ще раз-черв’яки діляться один з одним спогадами за допомогою рнк
цікавий факт caenorhabditis elegans-мікроскопічний грунтовий черв’як, культивований в наукових цілях в лабораторіях
Нас оточують черв’яки
Середньостатистичний земляний черв’як мешкає на всіх континентах, крім антарктиди і з ними добре знайомі навіть жителі мегаполісів. Але нас оточують не тільки дощові і земляні черв’яки-світ кишить паразитами. І багато їх представники бенкетують, затишно розташувавшись всередині нашого тіла. Деякі черв’яки бувають настільки маленькими, що їх ледь можна помітити неозброєним оком (то що потрібно, якщо ви паразит).
Але саме круглі черв’яки виявилися головними героями нового дослідження. Знайомтеся-мікроскопічна нематода caenorhabditis elegans – її довжина становить близько 1мм. Ці нематоди широко використовується в молекулярній біології починаючи з 1974 року і використовуються в дослідженнях з нейрофізіології, біології розвитку та обчислювальної біології.
геном цього крихітного хробака був повністю секвенований і опублікований в 1998 році (у caenorhabditis elegans і у людини близько 20000 генів). А ще caenorhabditis elegans-один з найпростіших організмів з нервовою системою і має всього 302 нервових клітини.
Результати раніше проведеного дослідження показали, що безкоокі черв’яки нематоди caenorhabditis elegans можуть, в деякому сенсі, бачити, використовуючи колір. Це допомагає їм розрізняти токсичні та нешкідливі бактерії при пошуку їжі.
Ну а якщо повернутися до прекрасного, тобто до гельмінтів – круглими паразитами, що проживають в грунті і потрапляють в організм через брудну воду, то ці товариші славляться своєю здатністю виживати в низькокисневому середовищі кишечника людини. але caenorhabditis elegans-не паразит а близький родич гельмінтів.
Насправді нематоди с.elegans можуть бути корисні для нас. Все тому, що ці крихітні черв’яки генетично впроваджують огиду до неякісної їжі в своїх дітей, щоб ті трималися від неї подалі. Ну а якщо один черв’як виявиться неслухняним і закінчить свої дні догори черевом, його розпадається тіло, потенційно підхоплене будь-яким проходять повз представником виду, просочитися в організм, будучи закодованим в рнк.
рибонуклеїнова кислота (рнк) – одна з трьох основних макромолекул (поряд з днк і білками); містяться в клітинах всіх живих організмів. Рнк складається з довгого ланцюжка нуклеотидів, послідовність яких дозволяє рнк кодувати генетичну інформацію. Більш того, всі клітинні організми використовують рнк (мрнк) для програмування синтезу білків.
До речі, геноми цілого ряду вірусів складаються з рнк. Це означає, що для вірусів вона грає роль, яку у вищих організмів виконує днк.
Як пише science alert з посиланням на дослідження, цей чудовий засіб передачі пам’яті було виявлено вченими з лабораторії мерфі прінстонського університету в сша в рамках серії досліджень спадкової поведінки нематод.
Як нематоди обмінюються спогадами?
Відзначимо, що раніше відкриттів так званий «екологічний стрес» у таких тварин як c. Elegans, які змінюють спосіб включення генів не тільки у їх потомства, але і у власних дітей їх потомства… І так далі, з покоління в покоління, сприяє передачі такого роду»спогадів”. І справа не тільки в хробаках. Гени у потомства плодових мух і навіть мишей можуть змінитися завдяки сигналам в середовищі існування їх батьків, що ефективно змінює біологічні функції майбутніх поколінь.
У минулому році дослідники опублікували результати про реакцію c. Elegans на споживання бактерії pseudomonas aeruginosa-привабливого джерела їжі, який швидко стає неприємним в їх травній системі. Команда виявила, що черв’яки поглинали нитки рнк з їх токсичної їжі через кишечник, серед яких була ділянка некодирующей рнк, під назвою р11.
Зображення: лаборитарія прінстонського університету, сша
Коли організм стикається з загрозою в навколишньому середовищі, в інтересах виду попереджати інших про небезпеку. Мікроскопічний круглий черв’як c. Elegans регулярно стикається з небезпеками у своєму середовищі, такими як патогенна бактерія p. Aeruginosa, яка здається привабливим джерелом їжі, але може викликати огиду у черв’яків, якщо її з’їсти, – пишуть дослідники.
Але черв’яки нематоди не можуть попередити один одного про небезпеку, викрикуючи попередження, як це зробив би людина. Нова робота дослідників з лабораторії прінстонського університету показує, що черв’яки, які стикаються з p. Aeruginosa можуть допомогти іншим уникнути небезпеки і визначає найважливішу частину механізму, за допомогою якого це відбувається.
Генетична пам’ять
У попередній роботі дослідники лабораторії мерфі виявили, що черв’яки, які хворіють на p. Aeruginosa, навчаються уникати бактерії і що вони можуть нав’язати цю поведінку уникнення своїм нащадкам протягом наступних чотирьох поколінь. Черв’яки-матері, які їли p. Aeruginosa, поглинають малу рнк p11 через кишечник, яка викликає сигнал в репродуктивних клітинах зародкової лінії хробака, який потім передається нейрону, який контролює його поведінку. Ось такий нелегкий шлях.
Однак нова поведінка передається майбутньому потомству за допомогою змін, внесених в клітини зародкової лінії. У своїй новій статті співавтори ребекка мур, рейчел калецкі та чен леснік з колегами показують, що поведінка уникнення також може передаватися від навчених черв’яків іншим наївним дорослим черв’якам.
Виділяючи молекули рнк, нематоди c. Elegans можуть передавати сусідам інформацію про зустріч з патогенними бактеріями.
Хочете завжди бути в курсі останніх новин зі світу науки і високих технологій? підписуйтесь на наш новинний канал в telegram. Так ви точно не пропустите нічого цікавого!
Відкриття передбачає, що черв’яки виділяють деякий сигнал, який, будучи підхоплений іншими особинами, може змінити їх поведінку. Цікаво, що потомство черв’яків, «виховане» за допомогою такого сигналу, також уникає патогенної p. Aeruginosa протягом наступних чотирьох поколінь. це говорить про те, що секретований сигнал зачіпає той же шлях навчання у черв’яків-реципієнтів, що і у тих, хто безпосередньо піддається впливу патогена.
Ми виявили, що ретротранспозон під назвою cer1, який утворює вірусоподібні частинки, мабуть, переносить пам’ять не тільки між тканинами (від зародкової лінії хробака до його нейронів), але і між окремими людьми,-пишуть автори наукової роботи, опублікованої в журналі cell.
Новий експеримент, крім іншого, демонструє, що генетична пам’ять не є суто сімейною справою, і є докази, що свідчать про її здатність передаватися поперечно від хробака до хробака. Але для цього, на жаль, хробака-вчителя доведеться в порошок.
Провокаційні висновки
На думку крейг мелло, професор молекулярної медицини массачусетського університету і співавтор відкриття рнк-інтерференції, «висновки, зроблені мерфі і його колегами є провокаційними».
Це ще один інтригуючий епізод у зростаючому числі досліджень, в яких системні сигнали рнк беруть участь у трансгенераційномуВплив на поведінку, – говорить він.
Слід також зазначити, що нове дослідження вперше пропонує механізм, за допомогою якого така передача спогадів може відбуватися в природі. Однак робота також піднімає ряд невідкладних питань. Наприклад, як зазначає мелло, в даний час встановлено, що черв’яки використовують сигнали рнк для передачі інформації потомству, але поки неясно, який саме внесок cer1 вносить в цей процес.
Особливо часто c. Elegans використовують для досліджень нервової системи, біології розвитку і старіння.
” навіщо тварині потрібен вірус, щоб передавати сигнали потомству?”- запитує мелло. “що саме передається?» щоб продемонструвати еволюційну взаємозв’язок між хробаками та ретро-елементом cer1, буде важливо відповісти на ці питання. Хороші ж новини полягають в тому, що команда мерфі якраз над цим працює. Так що будемо чекати. Зрештою навіть черв’яки сповнені сюрпризів.
