То, о чём многие даже не догадывались: молчаливые гены, которые тайно управляют нашим здоровьем изнутри

Муравьи давно славятся своей чувствительностью к запахам, но учёные из Рокфеллеровского университета (США) обнаружили, что секрет кроется глубже — в необычной работе их генов.

"Мы открыли новую форму регуляции генов. Если бы мы не начали изучать эту разновидность муравьёв, мы бы никогда не наткнулись на столь фундаментальный молекулярный феномен", — говорит профессор Дэниел Кронауэр.

Генетический арсенал Ooceraea biroi

Исследование проводилось на редком виде муравьёв Ooceraea biroi. Их колонии состоят из самок-"клонов", рождающихся из неоплодотворённых яиц. В геноме этих насекомых найдено около 500 участков ДНК, отвечающих за восприятие запахов. Причём они расположены очень близко друг к другу, что само по себе необычно.

Планы учёных

• Изучить, встречаются ли подобные механизмы у других социальных насекомых.
• Понять, как эти особенности влияют на поведение колоний в естественных условиях.

Один нейрон — один ген

Учёные изучили, как работают гены в нервных клетках усиков муравья. Оказалось, что в каждом обонятельном нейроне активен только один "запаховый" ген, хотя клетка считывает и соседние участки ДНК.

Механизм оказался поразительным: во время транскрипции формируется длинная цепь РНК, включающая сразу несколько генов. Но из неё "вырезается" лишь первый нужный участок, который запускает синтез белка. Остальная часть молекулы остаётся заблокированной внутри ядра и никогда не превращается в белки.

Благодаря такой системе муравьи активируют только один ген на нейрон. Это позволяет им тонко различать сотни запахов и химических сигналов, используя их для поиска пищи и общения в колонии.

Потенциал для биотехнологий

• Открытие уникальной регуляции генов у муравьёв может стать основой для разработки биоинспирированных сенсорных устройств.
• Понимание механизма активации только одного гена на нейрон открывает перспективы для создания более точных систем распознавания запахов в медицине, сельском хозяйстве и промышленности.
• Кроме того, изучение этих процессов помогает глубже понять фундаментальные принципы работы нервной системы у живых организмов.

Возможности для науки и медицины

Это открытие важно не только для понимания биологии насекомых, но и для развития нейронауки и молекулярной биологии. Механизм, при котором один нейрон активирует только один ген, может вдохновить исследователей на создание новых биотехнологий и методов изучения работы нервной системы.

Кроме того, исследование подчеркивает важность изучения немодельных организмов. То, что кажется необычным и редким в природе, может содержать ключ к пониманию фундаментальных биологических процессов, которые остаются скрытыми при работе только с привычными лабораторными видами.