Изследователите разкриха един-единствен ген, който ускорява превръщането на ларвата на плодовата муха в бръмчащ възрастен индивид. Този „ген на зрелостта“ може да помогне на учените да разберат бурния процес на израстване при всички животни и може би дори да създаде начини за манипулиране на продължителността на детството при висшите гръбначни животни, включително хората.
„Това е метаморфозата при насекомите и пубертетът при хората. Така или иначе, това е просто началото на формата на възрастен човек. Всеки, който е наблюдавал съзряването на дете, знае, че то се променя по много драматичен начин“, казва Карл Тумел от Университета на Юта в Солт Лейк Сити, САЩ, един от авторите на изследването.
Времето на съзряване е сложен процес, който се влияе от фактори като наличието на храна и генетиката. Но молекулярните пътища остават сходни в цялото животинско царство. Например стероидните хормони естроген и тестостерон играят важна роля в човешкото юношество, докато стероидният екдизон стимулира съзряването при мухите.
За да разберат по-добре мрежата от сигнали, които контролират метаморфозата при мухите, Thummel и колегите му намаляват функцията на рецептор, наречен DHR4, при плодовата муха Drosophila melanogaster.
За тяхна изненада те откриват, че мутантите с намалена активност на DHR4 имат по-кратка младежка фаза и достигат до зряла възраст с по-малък размер.
Незрелите ларви са съкратили младежката си треска за хранене с един ден. Това хранене – изключително важно по време на процеса на съзряване от излюпване до какавида – обикновено трае около четири дни.
Вместо това ларвите преждевременно са навлезли във фазата си на „скитане“, при която спират да се хранят и търсят безопасно място, за да се превърнат в какавида и да метаморфозират във възрастен. Но мухите, при които генът е бил напълно нокаутиран, скоро след това умират, като не успяват да излязат от куковиците си като възрастни, много от които са без крайници, крила или глави.
Издържат на гладуване
Изследователите и преди са ускорявали времето за съзряване, като са намалявали наличието на храна, например. След като ларвите достигнат своето „критично тегло“, което вероятно представлява минимално количество натрупани мазнини и протеини, те могат да издържат на необходимия глад по време на превръщането им в кученца, предшестващи възрастните. Но това е първият открит ген, който, изглежда, регулира времето на настъпване на зрелостта при дрозофилите.
Авторите предполагат, че DHR4 контролира времето на метаморфозата, като координира реакцията на мухата спрямо критичното ѝ тегло. Генът по същество ще гарантира, че те се хранят достатъчно като млади, преди да рискуват да се преобърнат в зряла възраст. Ако това е вярно, би било много вълнуващо – казва Марла Соколовски, специалист по поведенческа генетика на дрозофилите, от университета в Торонто, Канада.
„Ако има някакъв сензор в начина, по който животните реагират на собственото си тегло, това би било пряка връзка с процеси, които са от голямо значение за други бозайници като нас“, добавя тя.
Разкриха какво е наличието на клетъчна интелигентност във вирусите е разкрито
Хората имат ген, аналогичен на DHR4, въпреки че той съществува само в зародишни клетки – като сперматозоиди или яйцеклетки – и е малко вероятно да има подобна активност. Въпреки това основната физиология на цялата система за съзряване и растеж е сходна.
Това може дори да изкуши родителите, които искат да се радват на децата си по-дълго време.
„Отчаяните родители може да се замислят за това“, казва Тумел. „Притеснявайки се, че всичките им деца ще пораснат и ще си тръгнат“.
Превод и редакция: TRENDY NEWS