Parapriacanthus ransonneti înota într-un acvariu
MANABU BESSHO-UEHARA
În lumea de bioluminiscență, este comun pentru organisme pentru a obține luciferin—mici molecule necesare pentru a face lumină din dieta lor. Oamenii de știință au emis ipoteza că peștii bioluminescenți își fac propria luciferază, enzima care catalizează reacția care determină luciferina să strălucească., Dar într-un studiu publicat săptămâna aceasta (8 ianuarie) în Science Advances, cercetătorii au arătat că o specie de pește de coastă generează lumină folosind atât luciferină, cât și luciferază capturată din prada bioluminescentă, un mic crustaceu cunoscut sub numele de ostracod. această lucrare „provoacă viziunea noastră asupra modului în care percepem bioluminescența peștilor”, spune David Gruber, biolog marin la City University din New York, care nu a fost implicat în studiu., „În trecut, am crezut că fie peștele a făcut ambele componente ale bioluminescenței în sine, fie doar una dintre componente, dar acesta este un exemplu în care nu le face pe niciuna dintre ele și le-a obținut pe amândouă din dieta lor. Întotdeauna îmi place când apare o lucrare care ne arată un unghi pe care nu îl știam înainte. în calitate de student absolvent al Universității Nagoya din Japonia, Manabu Bessho-Uehara și-a propus să studieze evoluția bioluminescenței., El spune că există mai mult de 200 de genuri de pești care strălucesc, iar un studiu din 2016 a indicat că bioluminescența a apărut independent de cel puțin 27 de ori în peștii marini. „Ceea ce este amuzant este că nimeni nu a identificat gene de luciferază din niciunul dintre pești, așa că de acolo am vrut să încep”, spune omul de știință Bessho-Uehara, care este acum postdoc la Institutul de cercetare a acvariului Monterey Bay din California.,
locul de munca Anterioare au arătat că peștii din genul Parapriacanthus, apă de mică adâncime pește găsite în largul coastei de vest Pacific și oceanul Indian, sechestru luciferin din prada lor în lumina lor organe, dar nu a fost crezut că au de a face propriile lor enzima luciferază. Deci, când Bessho-Uehara și colegii săi din Japonia au căutat o genă de luciferază în genomul Parapriacanthus ransonneti, se așteptau să găsească o genă de pește care codifică o proteină de pește., În schimb, au descoperit că proteina luciferazei din organele ușoare care circulă de-a lungul părții inferioare a peștilor era identică cu enzima produsă de ostracodele pe care le mănâncă acești pești.
cercetatorii au descoperit nici o genă codifică luciferază în pește genomului, care indică faptul că animalele, în loc să sechestreze de proteine din dieta lor., Pentru a testa această ipoteză, echipa de cercetare a hrănit alimentele care nu strălucesc peștele timp de până la un an, ducând la pierderea luminiscenței lor. Apoi au hrănit peștii cu diferite specii de ostracode strălucitoare. După câteva săptămâni pe noua dietă, peștele era din nou capabil să strălucească. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, peptide care se potriveau cu luciferaza ostracodelor nou introduse în organele lor ușoare.,
„Când am auzit prima dată despre asta am fost cam sceptic, dar fac o poveste foarte convingătoare că acest lucru este într-adevăr folosind luciferază furat de la prada”, spune Edith Widder, fondatorul Ocean de Cercetare & Asociației de Conservare care nu a participat la studiu. Ea explică că este surprinzător faptul că enzima luciferază, care este o moleculă destul de mare și complexă, poate fi preluată de sistemul digestiv și nu degradată până la punctul în care nu mai este funcțională, observație pe care autorii o evidențiază și ea.,
„De aceea am fost inițial atât de sceptică când am auzit despre asta, deoarece nu mi-am putut imagina cum a fost posibil”, spune ea. „M-au convins că asta se întâmplă aici și astfel se deschid multe alte întrebări despre cum se întâmplă acest lucru. Este doar o inovație evolutivă fenomenală.în viitor, Bessho-Uehara și colegii săi vor continua căutarea genelor luciferase de pește. De asemenea, intenționează să investigheze modul în care proteina intră în celulele peștilor și dacă alți pești bioluminescenți folosesc sau nu o strategie similară.,
„deoarece acest lucru a evoluat independent de atâtea ori, mecanismele prin care funcționează acest lucru pot fi destul de diferite de la o linie la alta”, spune Matt Davis, biolog la Universitatea de Stat St.Cloud din Minnesota care nu a participat la lucrare. „Pur și simplu arată că, deși știm multe despre liniile care produc și emit lumina, mai avem multe de învățat despre cum funcționează acest lucru.”
M. Bessho-Uehara și colab., „Kleptoprotein bioluminiscență: Parapriacanthus pește obține luciferază de ostracod prada,” Știința Avansează, doi:10.,1126 / sciadv.aax4942, 2020. Abby Olena este o jurnalistă independentă cu sediul în Alabama. Găsiți-o pe Twitter @abbyolena.