Учёные определили компоненты молекулярных часов, контролирующих линьку у животных

У таких животных, как креветки и мухи, смена внешнего покрова (линька) происходит в определённое время года или на конкретных этапах жизненного цикла. Исследователи из FMI, работая с червями, выявили механизмы работы молекулярных «часов линьки» и определили несколько их компонентов. Эти данные могут пролить свет на развитие и регенерацию кожи у других животных, включая млекопитающих.

Нематода Caenorhabditis elegans — один из самых изученных лабораторных организмов — линяет при переходе через четыре личиночные стадии. Было известно, что цикл линьки у C. elegans связан с ритмичной экспрессией тысяч генов, но компоненты этих молекулярных часов оставались неизвестными.

Исследователи из группы Хельге Гроссханс обнаружили, что периодические паттерны экспрессии генов во время линьки C. elegans зависят от ритмичной транскрипции — процесса копирования сегмента ДНК в РНК. Учёные также идентифицировали несколько компонентов часов линьки.

Команда сосредоточилась на белке GRH-1, который регулирует транскрипцию генов. Оказалось, что при его отсутствии линька длится дольше обычного. Нехватка GRH-1 также приводит к дефектам формирования и сбрасывания внешнего покрова личинок, что может вызвать их гибель. Исследователи выяснили, что GRH-1 периодически необходим в определённые временные окна, предшествующие летаргусу — состоянию, похожему на сон, которое связано с линькой.

Белок GRH-1 и другие белки, идентифицированные в исследовании, имеют аналоги у других животных, включая млекопитающих, где они регулируют развитие и восстановление эпителиальных тканей, таких как кожа. Поэтому механизмы, лежащие в основе ритмичной линьки у C. elegans, могут быть применимы и за пределами мира червей.

Работа опубликована в журнале The EMBO Journal.