Кустарниковый сверчок (Tettigonia cantans) с расстояния легко можно принять за часть растения, и именно в этом вся суть. Его травянисто-зелёный оттенок позволяет ему гармонично вписываться в окружение, маскируясь на лугах, болотах и полях — в местах, которые он называет домом.
Недавнее исследование
Недавнее исследование показало, что секрет этой маскировки кроется в водорастворимом белке, называемом дибилиноксантинин (DBXN), который связывает два различных пигмента — синий билин и жёлтый лютеин — для имитации цвета зелёной листвы.
С помощью генетической последовательности белка и клонирования исследователи обнаружили, что белок является сильно фрагментированной формой вителлогенина — семейства белков, необходимых для эмбрионального развития.
Результаты этого исследования опубликованы в PNAS.
Молекулярные и эволюционные механизмы
В животном мире зелёная пигментация — популярная стратегия маскировки, которая позволяет животным сливаться с зелёным окружением. Несмотря на общую цель, молекулярные и эволюционные механизмы, ответственные за это поведение, уникальны.
У некоторых лягушек ярко-зелёный цвет и далеко-красное свечение видов, которые накапливают большое количество жёлтого желчного пигмента биливердина в своей коже, связываются со специальными растворимыми белками, принадлежащими к семейству серпинов. Однако для большинства видов молекулярные основы пигментации до сих пор плохо изучены.
Исследования, начиная с 1930-х годов, показали, что зелёный пигмент, обнаруженный у насекомых, состоит из жёлтых и синих компонентов. Идея о том, что зелёный цвет возникает из-за появления синих хромопротеинов на жёлтом фоне, также широко обсуждалась.
Методика исследования
Чтобы проверить эту теорию, исследователи собрали более 100 экземпляров кустарниковых сверчков, затем извлекли и очистили зелёный белок из их зелёных покровов — прочного внешнего защитного слоя.
Очищенный белок был подвергнут эксклюзионной хроматографии (SEC) — методу разделения, который разделяет молекулы на основе их размера. Этот метод выявил три основные полосы поглощения (~280 нм, ~470 нм и ~660 нм) внутри одного пика белка, что указывает на одновременное связывание двух различных хромофоров.
С помощью хроматографического разделения зелёного пигмента исследователи определили жёлтый пигмент как лютеин, а синий хромофор как билин, результаты которых были дополнительно подтверждены анализом спектра поглощения.
Кристаллографический анализ
Кристаллографический анализ высокого разрешения выявил дихромофорный (двухцветный) белок размером около 80 кДа, который исследователи назвали дибилиноксантинин (DBXN). Структура включает большую гидрофобную полость, которая связывает два билина, два лютеина и четыре фосфатидилхолина (липида), все из которых стабилизированы водородными связями.
Исследователи отмечают, что белки, подобные DBXN, были обнаружены у других зелёных насекомых и даже у зелёного паука, что указывает на конвергентную эволюцию этого механизма маскировки.
Они также считают, что лучшее понимание взаимодействий между пигментом и белком, связанных с маскировкой, может послужить вдохновением для создания новых материалов для технологий скрытности или адаптивной окраски.
© 2025 Science X Network
More from Biology and Medical