Как летает муха: Учёные нашли генный переключатель для формирования летательных мышц

Учёные из Института биохимии Макса Планка в Мартинсриде (Германия) обнаружили генетический переключатель, регулирующий формирование летательных мышц у мух.

Ключевая роль гена spalt

Ген spalt необходим для создания ультрабыстрых "супермышц", — подчёркивает руководитель исследовательской группы "Динамика мышц" Франк Шнорер. — Без spalt муха формирует только обычные мышцы ног вместо летательных мышц". Результаты опубликованы в журнале Nature.

Особенности полёта мухи

Для эффективного полёта мухам приходится очень быстро махать маленькими крыльями — с частотой около 200 Гц. Это означает, что их летательные мышцы сокращаются и расслабляются 200 раз в секунду. В отличие от обычных мышц, сокращения летательных мышц регулируются не только нервными импульсами, но и дополнительно запускаются механическим напряжением.

Механизм работы мышц

У мухи есть две категории летательных мышц:

• Одна группа опускает крыло и одновременно растягивает вторую группу.
• Это растяжение вызывает сокращение второй группы, которая поднимает крыло. Так создаются стабильные колебания крыльев.

Функция белка Spalt

Белок Spalt — это фактор транскрипции, который существует только в летательных мышцах. Он отвечает за специфическую архитектуру миофибрилл — компонентов мышечных волокон, которые и позволяют мышце сокращаться в ответ на приложенное напряжение.

• Без Spalt мухи выживают, но становятся нелетающими. Их летательные мышцы не реагируют на напряжение и ведут себя как обычные мышцы ног.
• С помощью Spalt учёным удалось создать мышцы, похожие на летательные, в ногах мухи.

Медицинский потенциал

"Мышцы человеческого тела не имеют Spalt и почти не регулируются напряжением, — объясняет Франк Шнорер. — Но сердечная мышца человека вырабатывает Spalt, и напряжение внутри желудочка влияет на силу сердечных сокращений. Пока неизвестно, играет ли Spalt роль в регуляции сердцебиения — это ещё предстоит исследовать".