У паразитических червей нашли «белок танца»

Британские ученые разработали метод отключения генов в паразитическом черве Steinernema carpocapsae и с его помощью установили, какое влияние имеет белок FLP-21 на его поведение. Работа опубликована в журнале PLOS Pathogens.

Энтомопатогенные нематоды — это круглые черви, которые часть жизненного цикла проводят в почве, а часть — в теле насекомого, в конце концов убивая его. Для заражения червю необходимо сначала оказаться на поверхности тела насекомого, а затем проникнуть внутрь через естественные отверстия или участки с тонкой кутикулой. Чтобы повысить шансы войти в контакт с жертвой, у таких нематод есть специфический тип поведения — черви приподнимаются над землей и совершают концом тела волнообразные движения, напомнинающие танец. Помимо этого они могут прыгать, сгибая тело пополам, что помогает не только быстрее попадать на насекомых, но и расселяться. В своей работе исследователи из Университета Квинс в Белфасте попробовали найти генетические основы такого поведения.

Для этого они проанализировали биохимические особенности нейронов, которые обеспечивают специфические движения нематод. Эти нейроны несут рецепторы двух типов, с одним из которых связывается белок FLP-21. Ген, кодирующий его последовательность, и был выбран для исследования. Чтобы выяснить его роль, авторы работы использовали систему РНК-интерференции, с помощью которой можно избирательно подавить экспрессию какого-либо гена. До этого о наличии этой системы в клетках S. carpocapsae ничего известно не было, однако ученые показали, что в геноме червя присутствуют гены всех необходимых ферментов.

Снизив уровень белка FLP-21 РНК-интерференцией, исследователи пронаблюдали за поведением червей. Характерное поведение, направленное на заражение насекомых, у таких нематод было менее активным, чем у нормальных. Они расселялись на меньшее расстояние, реже прыгали и приподнимались над субстратом в ответ на запах насекомых. Таким образом, такой тип поведения может регулироваться одним белком — FLP-21.

Подобные поведенческие паттерны присущи не только энтомопатогенным нематодам, но и многим свободноживущим круглым червям — например, Caenorhabditis elegans, распространенному модельному объекту. Таким образом, данная работа будет полезна не только для разработки методов биологического контроля паразитических нематод, но и для дальнейшего изучения поведения круглых червей в целом.

Анна Образцова