Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Данио-рерио помогли открыть новый половой гормон

Пара данио-рерио (Danio rerio). Сверху - самка, снизу - самец.

Tohru Murakami / Flickr

В ходе экспериментов с данио-рерио ученые открыли новый половой гормон — секретоневрин. Особи, организм которых не вырабатывал секретоневрин из-за мутации, не могли нормально выметать икру, однако его искусственная инъекция повышала успех репродуктивного поведения. Как отмечают авторы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, похожие гормоны, скорее всего, регулируют размножение и у других позвоночных, включая человека.

Рыбки данио-рерио (Danio rerio) быстро размножаются, а активностью их генов легко манипулировать, поэтому это один из популярных модельных организмов у биологов. Работая с этим видом, ученые могут разобраться в общих для всех позвоночных особенностях эмбриогенеза, старения и полового поведения.

Некоторое время назад выяснилось, что данио-рерио, у которых из-за мутации не производятся половые гормоны кисспептин и гонадолиберин, по поведению почти не отличаются от нормальных сородичей. Ученые предположили, что нехватка этих важных соединений компенсируется за счет другого гормона, который пока неизвестен науке.

Один из кандидатов на роль такого гормона — белок секретогранин-2, который в основном встречается в нейронах и клетках эндокринной системы. Исследователи во главе с Вэнсом Трюдо (Vance L. Trudeau) из Оттавского университета проанализировали функции этого соединения. Для этого они вывели линию данио-рерио, организм которых не производит секретогранин-2 из-за мутаций в генах scg2a или scg2b.

Эксперименты показали, что данные мутации серьезно нарушают репродуктивное поведение данио-рерио. Обычно самцы и самки этих рыбок, готовые к оплодотворению, начинают ритуал ухаживания спустя несколько минут после того, как их поместят в один аквариум. Однако мутантные особи почти не интересовались друг другом. Успешно выметать икру удалось лишь каждой десятой паре. 

По мнению авторов, главной причиной репродуктивной неудачи подопытных рыбок стала нехватка не самого секретогранина-2, а его производного — секретоневрина. Этот пептид представляет собой небольшой фрагмент секретогранина-2, который производится при его разрезании ферментами. Когда мутантным особям ввели дозу секретоневрина, их репродуктивное поведение частично восстановилось.

Таким образом, команде удалось подтвердить, что секретоневрин представляет собой неизвестный ранее половой гормон. Скорее всего, он воздействует на клетки гипофиза, стимулируя высвобождение других гормонов.

Секретоневрин не специфичен для рыб — похожие соединения вырабатываются в организме других позвоночных, включая человека. Это дает надежду, что открытие найдет широкое практическое применение: от регуляции нереста у выращиваемых в неволе рыб до создания новых средств против бесплодия у людей.

Эксперименты с данио-рерио позволили впервые описать нейронную сеть, которая отвечает за работу боковой линии — одного из важнейших органов чувств рыб и амфибий. Оказалось, что входящие в нее клетки не локализованы в конкретных областях мозга, а равномерно распределены по нему. При этом большая часть нейронов реагирует на поток от головы к хвосту.

Сергей Коленов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.