Молекулярный переключатель между жизнью, размножением и смертью

Исследователи под руководством Флориана Райбля из лабораторий Макса Ф. Перуца (MFPL) Венского университета и Медицинского университета Вены определили молекулу, которая управляет ключевым решением для морских многощетинковых червей Platynereis: вкладывать энергию в рост или в размножение, после которого следует гибель.

Принцип "всё или ничего"

Для этих червей характерен экстремальный режим размножения: сразу после спаривания родители погибают, вложив всю доступную энергию в производство тысяч оплодотворённых яиц. Это демонстрирует общий принцип распределения ограниченных энергетических ресурсов между ростом и воспроизводством.

Идентификация мастер-гормона

Учёные идентифицировали в мозге червей мастер-гормон, принимающий это решение, как Метилфарнезоат (MF). Ранее считалось, что подобные вещества (ювеноидные гормоны) эволюционировали только у насекомых и родственных групп. Это открытие указывает на более древнее происхождение данного типа гормонов в эволюции животных.

Механизм действия

MF напрямую подавляет выработку вителлогенина (белка желтка) у самок червей, вмешиваясь в энергозатратный этап репродукции.

Экологическая угроза

Открытие выявило потенциальную экологическую проблему. Многие инсектициды (включая те, что используются в крупных масштабах против тигровых комаров, переносчиков вируса Зика) разработаны для точного воздействия на этот гормональный путь у насекомых. Лабораторные тесты показали, что эти вещества также нарушают гормональную сигнализацию у червей, что говорит о их более широком, чем предполагалось, воздействии на экосистему.

Дальнейшие исследования

• Учёные планируют выяснить, насколько широко этот гормон распространён у других родственных групп животных (моллюсков, улиток).
• Идентификация ключевого регулятора размножения приближает команду к расшифровке механизма, связывающего размножение червей с лунным циклом (исследования в рамках платформы "Ритмы жизни").

Исследование финансировалось Европейским исследовательским советом (ERC) и Австрийским научным фондом (FWF) и проводилось в сотрудничестве с командой Кристофа Гернера с кафедры аналитической химии. Результаты опубликованы в журнале eLife.