Учёные раскрыли секрет свечения червей из Бермудского треугольника

Загадочное зеленое свечение червей, обитающих на дне Атлантики в окрестностях Бермудских островов, оказалось продуктом работы уникального набора генов, не имеющего аналогов в геномах всех других живых существ Земли.

Многие ночные и морские животные, к примеру, светлячки, медузы, рыбы-дьяволы и многие другие беспозвоночные обитатели глубин, а также грибы, умеют светиться зеленым, синим или даже красным цветом, вырабатывая пучки частиц света в ходе сложных химических реакций.

За последние годы ученые создали несколько трансгенных разновидностей животных, в ДНК которых встроен ген медузы GFP, заставляющий их светиться зеленым светом, или аналогичные гены водорослей или грибов. Подобный прием позволяет биологам следить за тем, как болезни распространяются по организму, и как работают различные клетки, органы и гены. На их базе ученые уже успели создать "зеленых" собак, кошек, мышей, кур и прочих животных.

Эти гены оказались столь важными для науки, что за открытие GFP в 2008 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Сегодня ученые активно ищут другие варианты светящихся белков, которые могут помочь нам глубже проникнуть в те области организма, которые нельзя рассмотреть даже в самый мощный микроскоп.

Брюглер и его коллеги пополнили арсенал коллег еще одним подобным геном, изучая структуру ДНК и РНК крайне необычных жителей дна Атлантики, бермудских огненных червей (Odontosyllis enopla).

Их зелено-синее сияние было одной из главных загадок Бермудского треугольника на протяжении почти пяти веков. Если верить испанским хроникам, первым его увидели Христофор Колумб и его команда, плывшие к берегам Нового Света в далеком 1492 году. Они заметили, что на дне океана "танцевали" загадочные огни, похожие на колеблющееся пламя свечи.

Только в начале 20 века натуралисты поняли, что моряки не испытывали галлюцинации, а наблюдали за тем, как самцы и самки Odontosyllis enopla выбирают партнеров для продолжения рода и выбрасывают икринки и молоки в воды Атлантики.

Ученых давно интересовали гены, отвечающие за это свечение, однако их изучение было осложнено труднодоступностью этих червей и тем, что они светятся только во время "брачных ночей" и очень непродолжительное время.

Брюглер и его коллеги решили эту проблему, отправившись в экспедицию к Бермудским островам, где они собрали несколько половозрелых самок в момент откладки яиц. Генетики извлекли из них образцы клеток и проанализировали то, какие гены были наиболее активны в них в тот момент, когда черви начинали свой "танец".

Как оказалось, Odontosyllis enopla были похожи в этом отношении на светлячков и многих других светящихся животных, использующих фермент люциферазу для выработки света. Это вещество взаимодействует с еще одним органическим соединением, люциферином, окисляя его и вырабатывая пучки фотонов.

Что интересно, люцифераза бермудских червей имеет уникальную структуру, аналогов которой нет в клетках ни одного другого живого существа, способного люминесцировать. Это, как отмечают ученые, значительно расширяет арсенал биологов — теперь у них есть возможность создать целый класс новых светящихся меток, которыми можно будет помечать разные гены и белки в клетках людей и лабораторных животных.