• Tuesday July 16,2019

"Wasabi protein " odgovoran za šestom smislu štetnih zvona

Anonim

Uzmite smisao gorušice ili wasabi, a vi ćete biti pogođeni poznatim osjećajem gorenja. To je rezultat kemikalija u tim pijeskoj hrani koja napada protein nazvan TRPA1, molekularni alarm koji nas upozorava na iritirajuće tvari. Isti protein čini sličan posao u drugim životinjama, ali zviždaljke i viperi stavili su svoju verziju TRPA1 na impresivniji i ubojiti cilj. Koriste ga kako bi osjetili tjelesnu toplinu svog plijena.

Jahači su poznati po svojoj sposobnosti otkrivanja infracrvenog zračenja koje su dobili od toplokrvnog plijena, a ništa više od zapadnog crvenog zvijezda. Njegove su vještine tako precizne da može otkriti plijen na udaljenosti do jednog metra, a štrajkati na objektima koji su samo 0, 2 ° C topliji od okolne temperature. Protiv takvih sposobnosti, tama nije obrana.

Kao i svi viperi, šesto čulo zvonastog zlata ovisi o dvama neškodljivim jamama koje se nalaze između očiju i njihovih nosnica. S dvije jame na obje strane glave, zmija može čak i 'vidjeti' toplinu u stereo. Svaka je jama šuplja komora s tankom membranom koja se proteže preko njega, koja djeluje kao "infracrvena antena". Opterećena je krvnim žilama, mitohondrijama za skupljanje energije i gustim nakupinama živaca. Živci se povezuju s vizualnim dijelovima mozga zmije, dopuštajući im da se podudaraju sa slikama toplote i svjetlosti. Do sada, tako jasno, ali do sada nitko nije znao kako membrane zapravo rade.

Elena Gracheva i Nicolas Ingolia, sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Francisco, riješili su tajnu, ali nije bilo lako. Rattlesnakes ne odreknu svoje tajne spremno. Njihovi su geni rijetko sekvencionirani, a ono što mora biti podcjenjivanje godine, Gracheva i Ingolia opisuju ih kao "genetički neukusni" i "neprikladni subjekti za fiziološke i bihevioralne studije". Da biste prevodili: ako tražite neku modelnu životinju s kojom želite raditi, vjerojatno ste bolje s voćnim mušicama i zebrakom od zmija od četiri stopa s smrtonosnim zagrizom.

Dvojica su sumnjala da će proteini koji su odgovorni za snage za traženje topline zvončića vjerojatno naći u neuobičajeno velikim završetcima živčanog sustava koji naliježu na jaku membranu. Analizirali su aktivne gene u tim završetcima živaca i uspoređivali ih s onima koji su trčali niz kralježnicu zmije.

U sisavaca, dvije vrste živaca imaju gotovo identične portfolije aktivnih gena. Isto vrijedi i za zmije poput zmija Texas rat ili zapadnog coachwhip, od kojih niti jedan ne može osjetiti infracrveno. No, u zveckanju, Gracheva i Ingolia uočili su nezamjenjivu razliku - jedan gen koji kodira TRPA1 protein bio je 400 puta aktivniji u živčanim grobnicama od onih kralježnice.

Kod ljudi, TRPA1 aktivira alil izotiocijanat, kemikalija koja daje isabi i senf. Bjelančevina, koja je 63% identična našoj, reagira na istu kemikaliju, ali slabije. Međutim, izvrsno je osjetljiva na toplinu. Na sobnoj temperaturi, protein je u stanju mirovanja. Ali ništa više od 27, 6 ° C će ga isključiti i što je viša temperatura, to je aktivniji protein. Usporedbe radi, verzija TRPA1 štakorske zmije također je osjetljiva na toplinu, ali ona slabije reagira na reakciju na zvuk, a na višoj temperaturi pragova.

Dvije druge skupine zmija, pitona i boas, mogu otkriti infracrveno zračenje, iako je njihova tehnologija 5-10 puta manje osjetljiva od sofisticiranog vipera. Oni također imaju jame, ali njihovi se šire preko njihovih njuškanja, jednostavniji su u strukturi i imaju manje živčanih veza. No, Gracheva i Ingolia otkrili su da su samostalno odabrali istu molekulu u potrazi za vrućim senzornim djelovanjem, iako su njihovi preci odstupali od onih koji su imali vipere prije 30 milijuna godina.

U beskralješnjacima poput mušica i crva, TRPA1 također igra ulogu u prepoznavanju promjena temperature. Kod kralježnjaka to se više tiče prepoznavanja nečistoće i eventualno hladnih temperatura, ali čini se da su tri skupine zmija oživjele drevnu funkciju tih bjelančevina.

A sada je pitanje za publiku: Infracrveno otkrivanje izgleda kao iznimno vrijedna vještina pa zašto je evoluiralo samo dvije skupine zmija? Ako je to sve učinjeno istodobno izbjegavanjem istog likovnog proteina, zašto strategija nije češća? Pitao sam vodećeg autora, ali nije imao ni odgovor. Neka ideja?

Referenca: Gracheva, E., Ingolia, N., Kelly, Y., Cordero-Morales, J., Hollopeter, G., Chesler, A., Sánchez, E., Perez, J., Weissman, Julius, D. (2010). Molekularna osnova infracrvenog otkrivanja zmija Priroda DOI: 10.1038 / nature08943

  • Zemaljski vjeverice koriste infracrvene signale kako bi ludili zviždaljke za toplinu
  • Sanajeh, zmija koja je hranila dinosaure
  • Potresena zmija pretvara ribu u obranu u smrtni marš
  • Titanoboa - trinaest metara, jedna tona, najveća zmija ikada.
  • Zmija koja jede žabe da ukrade otrov


Zanimljivi Članci

Sleeper virusi objašnjavaju zašto se HIV razvija među ljudima sporije nego unutar njih

Sleeper virusi objašnjavaju zašto se HIV razvija među ljudima sporije nego unutar njih

HIV - virus iza AIDS-a - najraznolikiji je od svih virusa. Jednom kada zarazi nekoga novom, ona se mutne tako brzo da u samo nekoliko mjeseci može stvoriti milijune genetski različitih vrsta. Ovaj evolucijski napad nadilazi imunološki sustav domaćina i stvara velike probleme za bilo kojeg znanstvenika koji pokušava stvoriti lijek ili cjepivo. Raz

Što je izbrisalo američki Zapad?  Istraživanje troąkoga istrebljenja

Što je izbrisalo američki Zapad? Istraživanje troąkoga istrebljenja

Na prašnjavom tlu je uletjelo olupina močvarne šume koja je iznenada potamnjela i umrla prije 215 milijuna godina. Paul Olsen pokreće pokvarene hrpice bijelog, crvenog i crnog kvarca. "Vidiš kako izgleda ropey?" Pita on. Podigne komad. "Izgleda da je netko uzeo male komadiće užeta, odrezao ih i spustio ih."

Može li se mozak zadržati u Jar?

Može li se mozak zadržati u Jar?

Čovjek s dva mozga, Steve Martin, 1983, Warner Bros / Everett zbirka P: Nije neuobičajeno vidjeti "mozak u staklenku" u televizijskim emisijama ili filmovima, ali je li moguće da mozak tako živim sa modernom tehnologijom? - Vesta Moore, Lincoln, NE O: Moguće je zadržati izolirani mozak živ, ali samo kratko. I iz

Svemirska obala Floride nalazi se u križićima uragana Mateja

Svemirska obala Floride nalazi se u križićima uragana Mateja

Jutros, kad su se ažuriranja uragana Mateja pojavila na mojim lokalnim vijestima, imao sam vrlo sebičan mentalitet. Uragana koja se približava zanimljiva je s vremenskog gledišta, ali nisam bio previše zabrinut. Mentalno sam provjeravao moj popis obitelji i prijatelja; nitko od njih nije izravno naštetan. I ta

Meowvolutionary Psychology

Meowvolutionary Psychology

Znaš li to stvar što mačke rade kad se utrljaju na noge? Jesu li oni evoluirali da to učine? Najudaljeniji odgovor je vjerojatno "tko se brine, to je slatko", ali medvjed sa mnom; bliži pregled ovog divnog ponašanja baca svjetlo na neka ozbiljna pitanja. Na jednoj razini, očito nisu. Mačke

NCBI ROFL: Veliki penisi i evolucijska teorija vaginalnog orgazma.

NCBI ROFL: Veliki penisi i evolucijska teorija vaginalnog orgazma.

Žene koje žele duže penise imaju veću vjerojatnost da imaju vaginalni orgazam (ali ne orgazama klitorisa): implikacije za evolucijsku teoriju vaginalnog orgazma. "Uvod. Istraživanja pokazuju da (i) ženske orgazme tijekom penile-vaginalnog odnosa (PVI) utječu na karakteristike muškog partnera povezane s fitnesom, (ii) veličina penisa je važna za mnoge žene, i (iii) preferira se dulji penis povezana s većom konzistentnošću vaginalne orgazme (potaknuta PVI-om bez istodobnog klitoralnog masturbacije). Ciljevi. Tes