https://frosthead.com

Unikátní enzym dává Bermudovi Fireworms jejich záři

Třetí noc po úplňku v létě a na podzim 22 minut po západu slunce zaplaví malé mořské bezobratlé, známé jako Bermudské ohnivé červy, karibskou bioluminiscenční rituál. A nyní, jak Brandon Specktor hlásí pro Live Science, vědci odemkli tajemství zelené záře ohnivých červů: speciální enzym, který nebyl pozorován u žádných jiných bioluminiscenčních zvířat.

Velkolepé a přesně načasované pářivé návyky ohnivce Bermudy byly historicky dobře zdokumentovány. Věří se, že Christopher Columbus a jeho posádka zahlédli 11. října 1492 pohled na milostné tvory, když se přiblížili k ostrovu San Salvador; ve svých denících Columbus zmiňuje „plamen malé svíčky střídavě zvednutý a spouštěný“ v temných vodách.

Ve 30. letech si vědci uvědomili, že Columbusovo záhadné pozorování bylo v souladu s pářením chovatky Bermudy ( Odontosyllis enopla), která žije v Karibiku. Mark Siddall, kurátor Divize zoologie bezobratlých v Americkém přírodovědném muzeu a spoluautor nové studie publikované v PLOS One, popisuje zatčovací pohled na souhru tvorů:

"Ženské červy přicházejí ze dna a rychle plavou v těsných malých kruzích, když září, což vypadá jako pole malých cerulských hvězd na povrchu proudící černé vody, " vysvětluje Siddall v prohlášení. "Pak se muži, kteří se navrátili na světlo žen, vynořili ze dna jako komety - také luminesce." Když oba vypustí své gamety do vody, dojde k malému výbuchu světla. “

Ale to, proč fireworms produkují světelné show, nebylo pro dnešní vědce tak jasné. Někteří si mysleli, že klíčem je luciferáza, enzym, který produkuje světlo u několika zvířat, včetně světlušek a medúzy. Jiní vědci však předpokládali, že fotoproteiny poháněly záři ohnivých červů.

Siddall a jeho spoluobčané doufali, že debatě vyjasní, a v okamžiku jejich bioluminiscence vytrhli z vod Ferry Reach, kanálu v severovýchodním Bermudě, 12 ženských ohnivých zbraní a zmrazil je. Tým poté analyzoval úplnou sadu molekul RNA nebo transkriptomu (což vědcům v podstatě poskytuje seznam podrobností o genech, jako jsou ty, které jsou aktivní v buňkách) ve třech z 12 ohnivých červů. Molekuly RNA se podílejí na kódování proteinů spojených s bioluminiscencí, uvádí Michelle Starr z Science Alert .

Vědci zjistili, že záře ohnivých červů může být skutečně přičítána přítomnosti luciferázy, ale konkrétní typ luciferázy, která je přítomná v ohnivých červech Bermudy, se zdá být zcela jedinečný. Vědci ji porovnali s luciferázovými geny přihlášenými do databází a nebyli schopni najít žádné odpovídající proteiny.

Nová studie odhalila další genetická tajemství oslnivého pářivého rituálu ohnivých červů. Vědci identifikovali určité enzymy, které způsobují, že oči fireworms se zvětšují, takže jsou citlivější na bioluminiscenční záři, jakož i další, které modifikovaly nefridii - orgán, který ukládá a uvolňuje gamety - během období rozmnožování.

Tyto nové vhledy do RNA ohnivých červů neodhalují, jak se stvoření v takových specifických dobách spojí. Výsledky studie však mohou mít důležité důsledky pro lékařský výzkum, říká Michael Tessler, biolog z Sacklerova institutu pro srovnávací genomiku muzea přírodní historie.

"Je obzvláště vzrušující najít novou luciferázu, " říká Tessler ve svém prohlášení, "protože pokud dokážete za určitých okolností osvětlit věci, může to být opravdu užitečné pro značení molekul pro biomedicínský výzkum."

Unikátní enzym dává Bermudovi Fireworms jejich záři