Моча домашних мышей, в отличие от людей, содержит большое количество белков, которые в основном являются основными белками мочи или MUP. Эти белки стабилизируют высвобождение летучих феромонов из запаховых следов мочи. Гены MUP встречаются в большом кластере у мышей, и существует 21 различный ген MUP, тогда как у людей есть только один ген MUP, который больше не функционирует.
До сих пор исследователи предполагали, что гены MUP в диких популяциях мышей сильно различаются и что белки MUP обеспечивают уникальную индивидуальную подпись или «штрих-код», который обеспечивает индивидуальное и родственное распознавание. Тем не менее исследований, подтверждающих это критическое предположение, не проводилось. Исследователи из Vetmeduni Vienna теперь проанализировали гены MUP в соответствующем кластере, а также белки. Их результаты прямо бросают вызов гипотезе штрих-кода MUP.
Гипотеза штрих-кода до сих пор не получила критических тестов
"Нас интересуют генетические основы химической коммуникации и распознавания родственников. Мы сосредоточились на MUP, потому что они часто утверждают, что они обеспечивают генетическую основу для распознавания родственников и предотвращения инбридинга", - объясняет Дастин Пенн из Konrad Lorenz. Институт этологии Ветмедуни Вена.
Гипотеза штрих-кода предполагает, что гены и белки MUP сильно различаются в диких популяциях, и что люди производят свою собственную уникальную и стабильную комбинацию белков MUP. Команда Пенна и специалисты по протеомике из Vetmeduni Vienna теперь предоставляют доказательства, которые впервые прямо бросают вызов этой гипотезе.
Распознавание родства должно контролироваться другими механизмами
Команда начала с анализа кластера генов MUP диких домашних мышей с помощью прямого секвенирования ДНК. Вместо того, чтобы находить сильно изменчивые последовательности, они обнаружили, что у людей вообще нет вариаций в генах MUP. Более того, они обнаружили необычно низкую генетическую изменчивость во всем кластере MUP. «Сначала мы задавались вопросом, как естественный отбор может поддерживать высокий уровень изменчивости генов MUP, но теперь мы должны объяснить поразительное отсутствие вариаций. высокая изменчивость среди людей», - говорит Пенн.
Команда также обнаружила, что традиционные методы на основе геля не разделяют разные белки MUP, что создает сложную техническую проблему для измерения регуляции различных белков. Вместо этого белки пришлось анализировать с помощью новой современной масс-спектроскопии. Используя этот метод без геля, они обнаружили, что у людей почти не наблюдается различий в количестве экспрессируемых белков MUP.
Выражение MUP зависит от социального контекста
Предположение, что MUP обеспечивают стабильный индивидуальный штрих-код, также было опровергнуто Пенном и его сотрудниками. Новые протеомные методы позволили идентифицировать различные MUP, экспрессируемые в отдельных образцах мочи с течением времени. «Наши результаты показывают, что мыши меняют производимые ими MUP в зависимости от социального контекста. Количество MUP в моче самцов домашних мышей удивительно динамично. Теперь необходимы будущие эксперименты, чтобы определить генетическую основу для распознавания родства и почему самцы по-разному регулируют MUP. в зависимости от социального и репродуктивного контекста», - говорит Пенн.