Существуют живые существа, которые могут поглощать и излучать свет, и это широко распространенная характеристика среди морских животных. В 1962 году «зеленый флуоресцентный белок» (GFP) был идентифицирован у биолюминесцентных медуз, и с тех пор были обнаружены другие флуоресцентные белки у кишатых и ракообразных. Они широко применяются в биомедицинских исследованиях. Исследователи теперь узнали больше о биофлуоресценции у акул, которая отличается от GFP и других хорошо известных флуоресцентных белков. Их исследование опубликовано в журнале iScience.
Некоторые виды акул могут поглощать синий свет океана и излучать ярко-зеленый оттенок, который могут обнаружить только другие акулы. Исследователи теперь раскрыли больше о его механизме, который, скорее всего, включает группу метаболитов.
«Изучение биофлуоресценции в океане подобно постоянно развивающемуся загадочному роману с новыми подсказками, которые будут предоставляться по мере продвижения исследований», – сказал соавтор исследования Дэвид Грубер, профессор Городского университета Нью-Йорка. «После того, как мы впервые сообщили о том, что вьюковые акулы были биофлуоресцентными, мои сотрудники и я решили углубиться в эту тему. Мы хотели узнать больше о том, что их биофлуоресценция может значить для них».
Гройбер и его соавтор Джейсон Кроуфорд, профессор Йельского университета, изучали в этой работе зыбучую акулу и цепную акулу. Эти акулы имеют светлый и темный оттенок на коже, и исследователи собрали образцы от обоих. Их исследование показало, что только на светлой коже был вид флуоресцентного низкомолекулярного метаболита.
«Захватывающей частью этого исследования является описание совершенно новой формы морской биофлуоресценции у акул, основанной на бромированных метаболитах триптофана-кинуренина», – отметил Грубер.
Эти молекулы могут активировать сигнальные пути, которые участвуют в работе центральной нервной системы и иммунной системы у других позвоночных. В акулах эти флуоресцентные маленькие молекулы ответственны за спектральные свойства кожи акулы. Их источник остается неясным, но они, по-видимому, являются продуктами метаболизма и могут быть похожи на продукты, наблюдаемые у бактерий.
«У них совершенно другое представление о мире, в котором они находятся, из-за этих биофлуоресцентных свойств, которые демонстрирует их кожа и которые могут обнаружить их глаза», – cказал Кроуфорд. «Представьте, если бы я был ярко-зеленым, но только вы могли бы видеть меня ярко-зеленым, а другие – нет».
Эти светящиеся молекулы могут выполнять ряд важных функций; они могут помочь акулам идентифицировать друг друга и защитить от инфекции, сказал Кроуфорд. Ученые создали для этого исследования специальную камеру, чтобы видеть глазами акулы.
«Также интересно, что эти биофлуоресцентные молекулы проявляют антимикробные свойства», – сказал Грубер. «Это исследование открывает новые вопросы, касающиеся потенциальной функции биофлуоресценции в передаче сигналов центральной нервной системы, устойчивости к микробным инфекциям и фотозащите».
Исследователи хотят продолжить эту работу и, надеются, создать новые инструменты обработки изображений.
«Если вы можете использовать способности морских животных для создания света, вы можете создать молекулярные системы для визуализации в лаборатории или в медицине. Получение изображений является невероятно важной биомедицинской целью, которую эти типы систем могут помочь продвинуть в будущее», – сказал Кроуфорд.
«Акулы – замечательные животные, которые существуют уже более 400 миллионов лет. Акулы постоянно очаровывают людей, и в них так много тайн», – добавил Грубер. «Это исследование подчеркивает еще одну загадку акул, и я надеюсь, что это вдохновит нас узнать больше об их секретах».
DOI: 10.1016/j.isci.2019.07.019
Вас также может заинтересовать:
Средняя переносимая доза арахиса увеличилась в 100 раз за время испытания. Первое клиническое испытание, в… Читать далее
Ученые разработали новое перспективное соединение, которое может изменить методы лечения таких заболеваний, как шизофрения, используя… Читать далее
В 2022 году группа болгарских ученых провела исследование, посвященное анализу биологически активных добавок (БАД), предназначенных… Читать далее
Российские пропагандисты удвоили объем дезинформации за счет использования искусственного интеллекта, сохранив при этом убедительную силу… Читать далее
Два года назад вышла статья на нашем сайте про исследование, которое показало, что "КБД не… Читать далее
Большая птица-лира, или обыкновенный лирохвост (Menura novaehollandiae) - вид , который переворачивает всю лесную подстилку примерно… Читать далее