В глазах собак и приматов обнаружили молекулы, чувствительные к магнитным полям
Немецкие ученые нашли в сетчатке глаз некоторых млекопитающих особые белки – криптохромы.
Такие же белки позволяют птицам «видеть» магнитное поле Земли и не заблудиться во время
перелетов. Nießner, C. et al. Cryptochrome 1 in Retinal Cone Photoreceptors Suggests a Novel
Functional Role in Mammals. Sci. Rep. 6, 21848; doi: 10.1038/srep21848 (2016)
Известно, что у птиц молекулы криптохрома играют роль «компаса». Исследователи из института
Макса Планка проверили наличие этих белков в сетчатке 90 видов млекопитающих и выяснили,
что криптохромы есть у собак, барсуков, медведей, орангутанов, но нет у кошек, енотов и летучих
мышей. Ученые предполагают, что молекулы этого белка у млекопитающих играют такую же
роль, как и у птиц.
Криптохромы – это светочувствительные белки, известные тем, что управляют суточными
ритмами организмов. У птиц криптохром 1а (Cry1a) находится во внешних сегментах
светочувствительных колбочек и играет роль «компаса». Птица «видит» магнитное поле за счет
так называемых светозависимых бирадикальных реакций. Главную роль в них играет криптохром.
Под действием света определенной длины волны от молекулы криптохрома на рецептор
переходит электрон, таким образом, образуются две молекулы с неспаренными электронами.
Спины электронов имеют определенные магнитные моменты, на которые влияет магнитное поле.
В зависимости от его силы и направления, криптохром либо вернется в обычное состояние, либо
образует особую сигнальную форму, которая передаст информацию из сетчатки через зрительный
нерв в зрительный таламус и сообщит организму,как ведет себя магнитное поле в определенной
точке. В результате птица буквально видит магнитное поле, например, темное или светлое
полупрозрачное пятно, наложенное на зрительное изображение. Исследователи из института
Макса Планка предполагают, что такую же роль белок криптохром 1 (Cry1), соответствующий
птичьему Cry1a, играет и у млекопитающих.
Для исследования использовали сетчатку 90 видов млекопитающих. Некоторых из животных
были пожертвованы лаборатории, некоторые глаза поступили от млекопитающих, умерших в
неволе, другие – от погибших на дороге. Белок искали методом микроскопического
исследования тканей с помощью реакции антиген-антитело. Чтобы определить в сетчатке глаз
антиген - криптохром, их обрабатывали специфичными антителами с флуоресцентными
красителями. (Антитела соединяются только с определёнными антигенами, и ни с какими
другими). Результат отслеживали через специальный микроскоп.
Ученые обнаружили, что в сетчатке глаз криптохромы присутствуют у семейства псовых,
куницевых, медвежьих и у некоторых приматов. И находятся эти белки в наружном сегменте
«колбочек» - как и у птиц. Это позволяет предполжить, что у этих млекопитающих молекулы
криптохрома также задействованы в магниторецепции. В своей статье авторы подчеркивают
уникальность работы и то, что в ней впервые говорится о том, что «колбочки» вообще отсутствуют
у отряда китообразных и семейства настоящих и ушастых тюленей.
Ученым еще остается выяснить, действительно ли криптохромы у этих животных позволяют им
воспринимать магнитные поля, или они играют какую-то другую роль.
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв