Механизм каннибализма у нематод – повод для разработки новых биопрепаратов?

Нематоды доставляют немало проблем урожаю сельхозкультур и аграриям. Но можно ли задействовать против вредителей их же хищных собратьев, если применить специфический «код опознания», активизирующий нападение?
Нематоды — крошечные круглые черви. Их известно около 24 тысяч видов, но реальное многообразие, вероятно, достигает миллиона. Некоторые из нематод — хищники. Их любимая добыча — личинки других нематод. Или и свои тоже? Подробнее об особенностях поведения нематод рассказывает Сергей Сысоев на портале «Популярная механика».
Команда биологов из Оксфорда и Института Макса Планка попыталась понять, что позволяет хищным нематодам не уничтожать собственное потомство. Ученые выяснили, что часть дела, вероятно, в том, что присутствующий на их коже белок, биологи назвали его SELF-1, играет роль своего рода выключателя системы «свой-чужой».
В качестве подопытных вступали нематоды рода Pristionchus и вида Caenorhabditis elegans. Маленькие зубастые хищники.
В нескольких отдельных экспериментах взрослым червям разных видов Pristionchus в качестве добычи предлагались собственные личинки, личинки C. elegans, личинки других видов Pristionchus или личинки родственной линии их собственных видов.
Выяснилось, что черви не трогают собственное потомство, но не колеблясь закусывают личинками других видов и даже своего, но других червей. Даже в ситуациях, когда с выбором еды было тяжко.
Посредством целенаправленных мутаций ученые смогли идентифицировать ген, который играет существенную роль в опознании собственного потомства. SELF-1 кодирует маленький белок из 63 аминокислот. Большая часть этого белка высоко консервативна, что означает, что он обладает одинаковой аминокислотной последовательностью даже у отдаленно родственных видов.
Но, у белка есть «хвостик» — вариабельная часть. Она сильно варьирует — с явными различиями даже между близкородственными линиями P. pacificus. Замена одной аминокислоты в этой области была достаточной для предотвращения опознания «своих» и отключения защиты от каннибализма. Попросту говоря, взрослый червь съедал неопознанную личинку.
«Таким образом, SELF-1, по‑видимому, представляет собой код опознания, находящийся на коже червя на протяжении всей его жизни», — объясняет Ральф Соммер, один из авторов исследования.
Дальнейшие эксперименты, однако, показали, что обладание видоспецифичным белком SELF-1 — не единственный сигнал, от которого зависит решение, атаковать или нет. Личинки C. elegans также подвергались нападению P. pacificus после того, как они были снабжены белком P. pacificus SELF-1 с помощью генной инженерии. Очевидно, SELF-1 является частью более сложного механизма.
Источник: www.popmech.ru.
Автор: Сергей Сысоев