https://frosthead.com

Jedinstveni enzim daje Bermudskim vatrenim crvima njihov sjaj

Treće noći nakon punog mjeseca u ljeto i jesen, u 22 minute nakon zalaska sunca, sićušni morski beskralješnjaci poznati kao Bermudski vatreni crvi pale Karibe u bioluminiscentnom ritualu parenja. I sada, kako Brandon Specktor izvještava za Live Science, istraživači su otkrili tajnu zelenog sjaja vatrene gliste: poseban enzim koji nije viđen ni kod drugih bioluminescentnih životinja.

Spektakularne i precizno tempirane navike parenja Bermudskih vatrenih crvi povijesno su dobro dokumentirane. Vjeruje se da su Christopher Columbus i njegova posada uvidjeli ljubavna bića 11. listopada 1492. dok su se približavali otoku San Salvador; Columbus u svojim dnevnicima spominje "plamen male svijeće naizmjenično podignutu i spuštenu" u tamnim vodama.

U 1930-ima znanstvenici su shvatili da se Columbusovo misteriozno viđenje izjednačava s ponašanjem za parenje Bermudskog vatrometina ( Odontosyllis enopla), koji živi diljem Kariba. Mark Siddall, kustos u Odjelu za zoologiju beskralježnjaka Američkog muzeja prirodnih znanosti i koautor nove studije objavljene u PLOS One, opisuje ubojit prizor zbrojavanja kritičara:

"Ženski crvi koji dolaze iz dna brzo plivaju u malim uskim krugovima dok svjetlucaju, što izgleda kao polje malih ceruleanskih zvijezda preko površine mlazne crne vode", objašnjava Siddall u izjavi. "Tada se mužjaci, koji dolaze u svjetlost ženki, dižu s dna poput kometa - i oni tako nešto svjetlucaju. Postoji mala eksplozija svjetla dok obje bacaju svoje gamete u vodu. "

Ali samo zašto vatreni crvi proizvode svjetlosne emisije nije bilo toliko jasno današnjim istraživačima. Neki su mislili da je ključ luciferaze, enzima koji proizvodi svjetlost kod nekoliko životinja, uključujući krijesnice i meduze. Drugi su znanstvenici tvrdili kako fotoproteini pokreću sjaj vatrene gliste.

Nadajući se unijeti malo jasnoće u raspravu, Siddall i njegovi kolege istraživači izvukli su 12 ženskih vatrenih crvi iz voda Ferry Recha, kanala na sjeveroistočnom Bermudu, u trenutku njihove bioluminescence i zamrznuli ih. Tim je zatim analizirao čitav niz RNA molekula, ili transkript (koji u osnovi daje istraživaču popis detalja o genima, poput onih koji su aktivni u kojim stanicama), u tri od 12 vatrenih crvi. Molekule RNK uključene su u kodiranje proteina povezanih u bioluminiscenciji, izvještava Michelle Starr iz Science Alert .

Istraživači su otkrili da se sjaj vatrenih crvi može zaista pripisati prisutnosti luciferaze, ali specifična vrsta luciferaze koja je prisutna u Bermudskim vatrometima čini se potpuno jedinstvenom. Istraživači su to uspoređivali s genima luciferaze koji su zabilježeni u bazama podataka i nisu bili u mogućnosti pronaći nijedan podudarajući protein.

Nova studija otkrila je dodatne genetske tajne blistavog rituala parenja vatrenih crvi. Istraživači su identificirali određene enzime koji čine da se oči vatrenih crvi povećavaju tako da su osjetljivije na bioluminescentni sjaj, kao i druge koji su modificirali nefridiju - organ koji skladišti i oslobađa gamete - tijekom razdoblja razmnožavanja.

Ova nova saznanja o RNA vatrenog crva ne otkrivaju kako se stvorenja znaju pariti u tako određeno vrijeme. Ali rezultati studije mogli bi imati važne posljedice za medicinska istraživanja, kaže Michael Tessler, biolog sa Prirodoslovnog muzeja Sackler Institute za komparativnu genomiku.

„Naročito je uzbudljivo pronaći novu luciferazu“, kaže Tessler u izjavi, „jer ako se stvari mogu zasvijetliti pod određenim okolnostima, to može biti korisno za označavanje molekula za biomedicinska istraživanja.“

Jedinstveni enzim daje Bermudskim vatrenim crvima njihov sjaj