'Червиный язык': химические сигналы для общения
Исследование Института Бойса Томпсона (BTI) при Корнеллском университете и Калифорнийского технологического института (Caltech) показало, что мелкие прозрачные круглые черви Caenorhabditis elegans используют высокоразвитый язык. Они комбинируют химические фрагменты для создания точных молекулярных сообщений, контролирующих социальное поведение.
Исследование, опубликованное в январе в PLoS Biology (10:1), открывает перспективы для разработки новых методов лечения инфекций, вызванных нематодами (ими заражено более 20% населения мира), и для защиты сельскохозяйственных культур от этих вредителей.
Как работает химический язык
- В 2008 году было обнаружено, что нематоды используют химические сигналы как половые аттрактанты.
- Новое исследование показало, что черви создают сложные сообщения модульным способом, комбинируя разные химические фрагменты.
- Например, молекулы из двух блоков несут сигнал "рассеиваться". Добавление третьего блока — индола — полностью меняет смысл на "все сюда".
- Ещё более сложные сообщения формируются путём комбинации нескольких молекул, подобно словам в предложении.
Метод открытия
Для анализа химического состава червей учёные использовали сравнительную метаболомику. Сравнивая химический профиль нормальных червей и мутантов с дефектом сигналинга ("червей, которые не могут говорить"), они выявили молекулы, присутствующие только у "говорящих" особей. Эти молекулы и составляют "язык червя".
Значение и перспективы
- Открытие показывает, что черви развили сложный химический язык для организации своего сообщества.
- Это даёт новое понимание химии жизни и предполагает, что подобные сигнальные молекулы могут использоваться и другими видами животных, включая позвоночных.
- Понимание этого языка может помочь в создании методов, которые нарушат развитие и размножение червей или заманят их в смертоносную среду.
- Следующий шаг — исследование того, как нервная система червей воспринимает и расшифровывает эти химические сообщения.
Исследование финансировалось Национальными институтами здоровья (NIH) и Медицинским институтом Говарда Хьюза.