Исследователи из Вустерского политехнического института (WPI) разработали инструмент для идентификации молекулярных рецепторов у червей, которые участвуют в восприятии феромонов, связанных со спариванием. Это достижение может ускорить нейробиологические исследования феромонов за счет сокращения месяцев работы.
Доцент кафедры биологии и биотехнологии Джаган Шринивасан, доктор биологических наук Дуглас К. Рейли и исследователи из Корнельского университета опубликовали свои выводы в журнале Organic & Bioмолекулярной химии Королевского химического общества Соединенного Королевства.
Феромоны - это химические вещества, вырабатываемые животными, которые посылают сигналы другим животным и вызывают социальные реакции, такие как спаривание. Шринивасан и Рейли изучают феромоны микроскопических червей, известных как Caenorhabditis elegans или C. elegans, чтобы лучше понять, как работает обоняние. Их исследования могут иметь значение для исследований на людях, поскольку нервная система C. elegans имитирует основные механизмы обоняния у людей, а потеря обоняния связана с нейродегенеративными расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера..
Srinivasan и Reilly разработали процесс, который позволяет быстрее изолировать рецепторы феромонов у C. elegans. Рецепторы - это специализированные белки, которые действуют как стыковочные станции для молекул. Когда черви подвергаются воздействию феромонов, феромоны фиксируются на молекулярных рецепторах червей.
Выделение определенного молекулярного рецептора традиционно было долгим и трудоемким процессом, поскольку черви обладают более чем 1000 молекулярных рецепторов. Шринивасан описал традиционный процесс, который занимает три или четыре месяца, как охоту за иголкой в стоге сена. Новый метод, разработанный им и Рейли, занимает около месяца.
«Здесь мы экономим месяцы работы, оптимизируем процесс и получаем целенаправленный подход», - сказал Шринивасан.
В своем исследовании Шринивасан и Рейли присоединили химическое вещество, известное как алкин, к аскарозиду, феромону, вырабатываемому C. elegans для привлечения самцов червей для спаривания.
«Мы хотели найти способ, с помощью которого мы могли бы взять феромон и связать его с зондом, но при этом он оставался бы биологически активным, чтобы самец чувствовал его и реагировал на него правильным рецептором», - сказал Рейли.. «Тогда нам не пришлось бы проверять 1200 рецепторов в геноме».
В этом исследовании исследователи сосредоточились на процессе, а не на получающемся в результате рецепторе, который, по их словам, может стать предметом дальнейших исследований. По их словам, их методы исследования могут также применяться к другим феромонам и другим исследовательским организмам, таким как мухи, чтобы лучше понять, как функционируют рецепторы.
«Мы смотрим на этот феромон, привлекающий партнера, но есть люди, которые смотрят на феромоны, участвующие в поиске пищи и других действиях», - сказал Рейли. «Для них мы можем начать спрашивать, какие рецепторы воспринимают феромон, который мы используем».
Кроме того, Шринивасан сказал: «Применение этой новой технологии может помочь идентифицировать рецепторы паразитических нематод, которые наносят ущерб сельскохозяйственным культурам».