Ген восприятия феромонов, существовавший до выхода позвоночных на сушу

Ученые из Токийского технологического института обнаружили ген, который, по-видимому, играет жизненно важную роль в восприятии феромонов. Этот ген консервативен у рыб и млекопитающих и сохранялся на протяжении более 400 миллионов лет эволюции позвоночных. Это указывает, что система восприятия феромонов гораздо древнее, чем считалось ранее. Открытие открывает новые пути для исследования происхождения, эволюции и функции феромональной сигнализации.

Большинство наземных позвоночных имеют как обонятельный орган, так и вомероназальный орган (орган Якобсона), который обнаруживает феромоны, вызывающие социальное и половое поведение. Традиционно считалось, что вомероназальный орган эволюционировал при переходе позвоночных из воды на сушу. Однако новое исследование Масато Никайдо и его коллег предполагает, что этот орган может быть гораздо древнее.

Вомероназальный орган содержит рецепторы семейства белков V1R, которые имеют решающее значение для обнаружения феромонов. Исследователи идентифицировали ген ancV1R, который кодирует ранее неизвестный член семейства V1R. В отличие от других генов V1R, ancV1R присутствует не только у наземных позвоночных, но и у некоторых линий рыб, что указывает на его сохранение в течение 400 миллионов лет эволюции. По словам Никайдо, это открытие было «весьма удивительным, поскольку представляет собой первое обнаружение гена семейства V1R, общего для рыб и млекопитающих».

Авторы идентифицировали ancV1R в 56 из 115 изученных геномов позвоночных. Интересно, что потеря этого гена в некоторых линиях, таких как высшие приматы (включая человека, шимпанзе и горилл), китообразные (включая китов и дельфинов), птицы и крокодилы, коррелирует с утратой вомероназального органа у этих животных. Результаты предполагают, что ancV1R может быть жизненно важным компонентом вомероназального органа, и что сам этот орган существовал ещё до перехода позвоночных на сушу.

Кроме того, ancV1R необычен тем, что экспрессируется в большинстве сенсорных нейронов вомероназального органа. В отличие от него, другие белки V1R следуют правилу «один нейрон — один рецептор». Это ещё раз демонстрирует важность ancV1R в восприятии феромонов. Как отметил Никайдо: «Будет увлекательно продолжить исследование того, как регулируются эти паттерны экспрессии, и определить их функциональную роль в хемосенсорной сигнализации».