Как актин создаёт яркие цвета крыльев бабочек
Новое исследование раскрыло механизм формирования яркой окраски крыльев бабочек. Учёные из Университета Шеффилда и Центра лазерных технологий использовали передовую микроскопию сверхвысокого разрешения, чтобы изучить стадии развития чешуек бабочек — от гусеницы до взрослой особи.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что белок актин в чешуйках бабочек управляет сложным расположением цветных структур.
Сравнивая яркие и тусклые чешуйки, учёные обнаружили, что в цветных чешуйках пучки актина гораздо плотнее, что создаёт более отражающие гребни.
С помощью мощных микроскопов исследователи наблюдали, как актин перемещается в процессе роста чешуек и формирования цвета. Это демонстрирует его ключевую роль в создании окраски, которая, вероятно, универсальна для всех бабочек.
Эти структурные цвета устойчивы к harsh условиям, например, к прямому солнечному свету, поскольку в них нет пигментов, которые могут выцветать или повреждаться.
Изучение этих механизмов даёт понимание более общих принципов формирования клеточных структур. Это открывает возможности для применения в сенсорике и диагностике, что может быть важно для целого ряда технологий, включая медицину.
Доктор Эндрю Парнелл, ведущий автор исследования:
«Актин подобен портному: он раскладывает и «скалывает» расположение этих структур, чтобы сформировать яркие цвета. Закончив работу, актин покидает клетку, как удаляются булавки в портновском деле... Нам нужно перейти к созданию таких ярких цветов, вдохновлённым природой, — например, к новым видам устойчивых красок и покрытий».
Доктор Никола Надо, соавтор работы:
«Понимание того, как бабочки создают эти невероятно сложные структуры и как этим управляет клеточная машинерия, дало нам новое представление о формировании биологических структур в целом».
Доктор Виктория Ллойд, первый автор статьи:
«Демонстрация того, что нарушение работы актина удаляет цвет, была ключевой. Это подчёркивает динамическую и незаменимую роль актина в создании ярких цветов чешуек бабочек».