Белок, участвующий в реакции нематод на стресс, идентифицирован

Многие животные реагируют на стрессовые условия — перенаселенность, нехватку пищи — полной перестройкой своих тел. Эти стресс-индуцированные формы помогают организму выжить. Однако молекулярный триггер, запускающий такую структурную перестройку, был неизвестен.

Исследователи из Университета Иллинойса и Университета Пенсильвании обнаружили ответственный за это белок у круглого червя C. elegans.

"Мы используем очень простую животную систему, чтобы понять фундаментальные биологические вопросы, которые имеют значение не только для нематод, включая важных паразитов сельскохозяйственных культур, но и для высших животных, включая человека", — говорит Натан Шрёдер, автор нового исследования, опубликованного в Genetics.

Когда личинки C. elegans испытывают стресс, они перестают есть, их развитие останавливается, и они входят в устойчивую к стрессу стадию, известную как дауэр. В этой форме их тела становятся тоньше и длиннее, а внешняя кутикула приобретает гребни.

Исследуя белок DEX-1 для другого проекта, команда заметила, что черви без этого белка в фазе дауэра оставались короткими и круглыми. Оказалось, что при нарушении работы DEX-1 шовные клетки (seam cells), ответственные за ремоделирование в дауэре, не меняли свою форму.

"Эти клетки обладают свойствами, подобными стволовым. Обычно мы думаем о стволовых клетках как о контролирующих деление клеток, но мы обнаружили, что эти клетки фактически регулируют свою собственную форму через этот белок, и это влияет на общую форму тела в ответ на стресс", — объясняет Шрёдер.

DEX-1 — это пример белка внеклеточного матрикса, который формирует "строительный раствор" между клетками. Многие такие белки, включая аналог DEX-1, связаны с человеческими заболеваниями, такими как метастатический рак молочной железы.

Как нематолог, Шрёдер особенно заинтересован в применении этих знаний к паразитическим видам, поражающим сельскохозяйственные культуры.

"Для многих паразитических нематод, когда они готовы войти в инфекционную стадию, происходит аналогичный процесс. Многие гены, регулирующие решение войти в эту стадию или выйти из нее, также регулируют решение войти в дауэр. Это исследование дает нам представление об их биологии и о том, как они принимают эти решения о развитии".