Открыт белок в нервах мушек, который отвечает за чувство осязания

Американские биологи изучили нервные клетки в теле личинок дрозофил, отвечающие за работу чувства осязания, и выяснили, что ключевым компонентом этой системы является белок NOMPC, необходимый для распознавания легких касаний.

Чувство осязания - самый древний и примитивный метод изучения окружающей среды, освоенный в ходе эволюции живыми организмами. Но механизмы, позволяющие ощущать легкие касания, пока слабо изучены. Ученые считают, что чувство осязания работает на основе набора особых каналов и белков в периферических нервных клетках, которые с ними связаны. Они и реагируют на механические раздражители.

Енун Чан из университета Калифорнии в Сан-Франциско (США) с группой биологов стали изучать реакцию личинок мушек-дрозофил на попытки их погладить с помощью реснички. В ходе этого эксперимента был открыт один из таких белков.

Исследователи рассказали, что в коже личинок находится множество разнородных нервных клеток. Две самые многочисленные группы нейрофизиологам известны - это нейроны III и IV класса. Но какая из этих двух групп отвечает за работу чувства осязания, до настоящего времени известно не было.

Для того чтобы найти ответ на этот вопрос, биологи поочередно отключали клетки и наблюдали за тем, как мушки будут реагировать на касания. В результате получилось, что в работе чувства осязания участвовали нейроны III класса. Вторая группа клеток в этом процессе вообще не принимала участие.

Затем биологами было произведено сравнение структуры и содержимого цитоплазмы нервных клеток из этих двух групп. Они пытались найти ионные каналы и белки, которые отвечают за распознавание касаний, а также других видов движений. В окончаниях нейронов III класса было обнаружено множество молекул белка NOMPC. В нервах второго вида он отсутствовал.

Было сделано предположение, что за работу чувства осязания отвечает именно этот белок. Гипотеза была проверена следующим образом - был отключен ген, который отвечает за производство NOMPC в ДНК новой популяции дрозофил. Когда молекулы этого белка отсутствовали, мушки не реагировали на касания реснички. Таким образом предположение ученых было подтверждено.

Затем был сделан еще один вывод. Он заключался в том, что для полноценной работы данного белка никаких других дополнительных компонентов не требуется. Были добавлены молекулы NOMPC в нервные клетки из IV класса и они, несмотря на другую специализацию, стали распознавать касания.

Это объясняется еще и тем, что белок не только распознает касания, но и передает информацию о них с помощью встроенного ионного канала. Теперь возник вопрос о том, присутствуют ли молекулы данного белка в нервных клетках человека и других млекопитающих. В последующих работах биологи собираются это проверить.