Хитин, структурная молекула, связанная с аллергическим ответом, обнаружена у позвоночных
Ученые из Института Бенароя (BRI) совершили неожиданное открытие, опровергающее давнее убеждение в биологических науках. Исследование, опубликованное в Current Biology, показывает, что хитин — молекула, которую ранее считали отсутствующей у позвоночных и которая, как было показано, вызывает аллергическую/иммунную реакцию у млекопитающих — эндогенно производится у рыб и земноводных.
Ключевые открытия:
- Опровержение догмы: Ранее считалось, что позвоночные не имеют хитина из-за отсутствия в их геномах гена хитин-синтазы, необходимого для его производства.
- Обнаружение генов: Лаборатория Криса Амемии (BRI) идентифицировала у рыб и земноводных гены, сильно напоминающие гены хитин-синтазы насекомых.
- Подтверждение синтеза: С помощью геномики, химического анализа и других методов доказано, что эти гены активны и производят хитин эндогенно.
Научный парадокс:
- Хитин вызывает аллергическую реакцию у млекопитающих (показано в более ранних работах).
- Теперь обнаружено, что хитин есть у рыб и земноводных.
- Однако гены хитин-синтазы утрачены в геномах млекопитающих. Это создает вопрос об эволюционной роли хитина у позвоночных.
Значение и применение:
Хитин — полимер N-ацетилглюкозамина, образующий прочные, но гибкие структуры (например, экзоскелеты насекомых). Уже используется в:
- Сельском хозяйстве: защита растений от грибков, удобрение.
- Медицине: хирургические швы, заживление ран, доставка лекарств, тканевая инженерия.
- Промышленности: материал для биоразлагаемого пластика.
"Позвоночные, вероятно, используют хитин совершенно иначе, чем беспозвоночные или грибы", — отмечает доктор Амемия. Изучение его биологической роли у позвоночных может открыть новые принципы для расширения медицинского и практического применения.