Gazeta.ru на рабочем столе
для быстрого доступа
Установить
Не сейчас

Байкальские рачки помогли биологам с мониторингом экологии

Иркутские биологи исследовали рачков-бокоплавов, чтобы проследить эволюцию белков теплового шока – защитников клеток, образующихся в стрессовых условиях, например, при повышении температуры, попадании ядов и инфекций. В результате экологи открыли абсолютно новую, образующуюся в условиях стресса форму семейства белков теплового шока, свойственную только для этих рачков. Эти исследования существенно меняют используемый ранее метод выявления появившихся в стрессовых условиях белков для экологического мониторинга. Работа поддержана грантом Российского научного фонда и опубликована в журнале Scientific Reports.

Белки теплового шока (БТШ) образуются в клетках в условиях стресса, например, при повышении температуры, попадании ядов и инфекций. Они есть почти у всех живых организмов и контролируют сборку разных белков как в нормальном, так и в патологическом состоянии. Это одни из наиболее древних белков, призванных защищать клетки в неблагоприятных условиях. Поэтому их структуры очень схожи у всех живых организмов – от бактерий до человека. Эти белки активно применяются в экологии – их содержание позволяет оценить уровень стресса у разных организмов на самых ранних этапах нарушения работы экосистемы.

Семейство белков БТШ70 (число обозначает молекулярную массу в килодальтонах) – наиболее изученное, оно делится на 3 группы. Первая включает белки, постоянно синтезирующиеся в клетке. Вторая группа объединяет те, что образуются только в условиях стресса, а третья – белки, синтез которых происходит и в нормальных условиях, но значительно усиливается в неблагоприятных. Для применения в экологическом мониторинге важно выявить БТШ70 второй группы.

Долго считалось, что вызванные стрессом БТШ70 очень похожи у разных организмов. Однако все больше и больше научных исследований показывали обратное. Вызванные стрессом БТШ70 не подходили в качестве полноценных маркеров стресса у немодельных организмов – тех, которые нечасто выступают объектами исследования из-за того, что обитают на небольших территориях.

Молекулярные экологи из Иркутского государственного университета оценили активность БТШ70 у немодельных организмов – рачков-бокоплавов, обитающих в грунте на дне водоемов. Бокоплавы часто используются в экологическом мониторинге водных обитателей. Ученые провели исследование молекулы РНК, содержащей информацию о первичной структуре белков рачков, обитающих исключительно в Байкале.

В результате экологи открыли абсолютно новую, образующуюся в условиях стресса форму БТШ70, свойственную только для этих рачков. Для проверки результатов рачков поместили в условия стресса – в емкость с температурой до 25 °С. Спустя 24 часа ученые выделили их РНК и «прочитали» генетическую информацию об этих рачках. Активность белков теплового шока действительно многократно усилилась.

Оказалось, что вызванные стрессом БТШ70 не такие древние, как считалось раньше, а образовались по эволюционным меркам относительно недавно.

«У бокоплавов белки рассматриваемого семейства эволюционировали из предкового гена высших раков и подверглись функциональному разделению, – говорит одна из авторов статьи, сотрудница Иркутского государственного университета, кандидат биологических наук Дарья Бедулина. – Разделение белков теплового шока на постоянно синтезирующиеся в клетке и те, что образуются только в условиях стресса, происходило у бокоплавов независимо от других ракообразных».

Это существенно меняет используемый ранее метод выявления появившегося в стрессовых условиях БТШ70 для экологического мониторинга. Исследователи описали составные части (аминокислотные последовательности) полученных белков и нашли особые метки, которые позволят другим ученым быстро выявлять вызванную стрессом форму БТШ70 у бокоплавов.

Новости и материалы
Российский тренер назвал себя главным антигероем сезона в РПЛ
Google-карты пометили зоны затопления после ЧС на Каховской ГЭС
Названы факторы, прогнозирующие уровень заработка ребенка во взрослом возрасте
Спикер Госдумы оценил шансы украинских военных достичь целей при контрнаступлении
Украина вышла из соглашения об обмене правовой информацией со странами-участницами СНГ
В Новокузнецке полицейские обнаружили на улице пропавшего из квартиры мальчика
Прокурор с семьей перевернулся на автомобиле, погиб ребенок
После пандемии коронавируса в Японии вырос спрос на «уроки улыбки»
Стоимость отдыха в Турции сравнялась с экзотическими странами
Little Big проиграли PepsiCo суд о товарном знаке
Песков отказался говорить о планах Украины совершить теракт с «грязной бомбой» в России
Продажи автомобилей в России выросли в мае в 2,1 раза
Норильчанин повис с наружной стороны балкона, чтобы жена обратила на него внимание
Установлено влияние длительного грудного вскармливания на когнитивные способности
Экс-барабанщицу «Трех дней дождя» обвинили в срыве Викторова после реабилитации
В России раскрыли, чем грозит миру рекордный долг в $305 трлн
Канцлер ФРГ прокомментировал обрушение плотины Каховской ГЭС
В Кремле ответили на вопрос о влиянии ситуации на Каховской ГЭС на спецоперацию
Все новости