Tārpu noslēpumainais zaļais mirdzums, kas dzīvo Atlantijas okeāna dibenā Bermudu tuvumā, izrādījās unikāla gēnu komplekta, kas nav analogs visu citu uz Zemes dzīvojošo būtņu genomiem, darba rezultāts. Par to raksta zinātnieki, kuri publicējuši rakstu žurnālā PLoS One.
“Katru vasaru un rudeni, trešajā naktī pēc pilnmēness, tieši 22 minūtes pēc saulrieta, šo tārpu mātītes sāk kvēlot un izpildīt sarežģītu deju, piesaistot tēviņu uzmanību. Jūs varētu domāt, ka viņiem ir pulkstenis, kas viņiem palīdzēs nepalaist garām viņu sniegumu šajā ievērojamajā zemūdens šovā,”saka Mercer Brugler no Ņujorkas Tehnoloģiju pilsētas koledžas ASV.
Daudzi nakts un jūras dzīvnieki, piemēram, ugunsdzēsēji, medūzas, velnu zivis un daudzi citi dziļumā dzīvojoši bezmugurkaulnieki, kā arī sēnes, var mirdzēt zaļš, zils vai pat sarkans, sarežģītu ķīmisku reakciju laikā veidojot gaismas daļiņu starus.
Pēdējos gados zinātnieki ir izveidojuši vairākas transgēnas dzīvnieku sugas, kuru medūzu gēns GFP ir iestrādāts to DNS, kas padara tos mirdzošus zaļus, vai līdzīgus gēnus no aļģēm vai sēnītēm. Šis paņēmiens ļauj biologiem uzraudzīt, kā slimības izplatās visā ķermenī un kā darbojas dažādas šūnas, orgāni un gēni. Pamatojoties uz to, zinātniekiem jau ir izdevies izveidot "zaļus" suņus, kaķus, peles, vistas un citus dzīvniekus.
Šie gēni ir tik svarīgi zinātnei, ka Nobela prēmija ķīmijā tika piešķirta par GFP atklāšanu 2008. gadā. Zinātnieki aktīvi meklē citus gaismas olbaltumvielu variantus, kas var palīdzēt mums iekļūt dziļāk ķermeņa zonās, kuras nevar redzēt pat ar visspēcīgāko mikroskopu.
Brueglers un viņa kolēģi ir paplašinājuši arsenālu ar citu līdzīgu gēnu, izpētot ārkārtīgi neparasto Atlantijas okeāna dibena iedzīvotāju DNS un RNS struktūru - Bermudu salas tārpus (Odontosyllis enopla).
Viņu zaļgani zilais mirdzums ir bijis viens no galvenajiem Bermudu trijstūra noslēpumiem gandrīz piecus gadsimtus. Saskaņā ar Spānijas hronikām, Kristofers Kolumbs un viņa komanda bija pirmie, kas viņu redzēja, 1492. gadā kuģojot uz Jaunās pasaules krastiem. Viņi pamanīja, ka noslēpumainas gaismas "dejoja" okeāna dibenā, līdzīgi sveces viļņojošajai liesmai.
Tikai 20. gadsimta sākumā naturālisti saprata, ka jūrnieki nav piedzīvojuši halucinācijas, bet vēroja, kā Odontosyllis enopla tēviņi un sievietes izvēlas partnerus reprodukcijai un izmet olas un pienu Atlantijas okeāna ūdeņos.
Reklāmas video:
Zinātniekus jau sen interesē gēni, kas ir atbildīgi par šo mirdzumu, taču viņu pētījumu sarežģīja šo tārpu nepieejamība un tas, ka tie mirdz tikai kāzu naktīs un ļoti īsu laiku.
Brueglers un viņa kolēģi atrisināja šo problēmu, dodoties ekspedīcijā uz Bermudu salām, kur dēšanas laikā viņas savāca vairākas nobriedušas mātītes. Ģenētiķi no tiem izņēma šūnu paraugus un analizēja, kuri gēni tajos ir visaktīvākie brīdī, kad tārpi sāka “dejot”.
Kā izrādījās, Odontosyllis enopla šajā ziņā bija līdzīgi ugunsdzēsējiem un daudziem citiem gaišiem dzīvniekiem, kas gaismas fermentēšanai izmanto enzīmu luciferāzi. Šī viela mijiedarbojas ar citu organisko savienojumu - luciferīnu, to oksidējot un iegūst fotonu starus.
Interesanti, ka Bermudu tārpu luciferāzei ir unikāla struktūra, kurai nav analogu nevienas citas dzīvās būtnes šūnās, kas spēj luminiscēt. Tas, kā atzīmē zinātnieki, ievērojami paplašina biologu arsenālu - tagad viņiem ir iespēja izveidot veselu klasi jaunu gaišo marķējumu, ko var izmantot, lai marķētu dažādus gēnus un olbaltumvielas cilvēku un laboratorijas dzīvnieku šūnās.