Саранча обрабатывает запахи и феромоны, минуя классический молекулярный путь, — говорится в исследовании.

от

Животные полагаются на обоняние, чтобы находить пищу, распознавать партнёров и избегать опасности

У млекопитающих восприятие запахов обычно зависит от путей, связанных с G-белковыми рецепторами (GPCR). Насекомые, напротив, используют отдельную систему рецепторов, состоящую из обонятельных рецепторов (OrX) в паре с корецептором, известным как Orco.

Долгое время оставался нерешённым ключевой вопрос: передают ли сигналы эти рецепторы насекомых через GPCR-подобные пути или через совершенно иной механизм?

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа под руководством профессора Кан Ле из Института зоологии Китайской академии наук (CAS) обнаружила, что саранча полностью обходит классический путь GPCR. Вместо этого они полагаются на инозитол 1,4,5-трифосфат (IP₃) — специфическую молекулу — в качестве основного вторичного посредника в процессе передачи обонятельных сигналов.

Их [результаты](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads1352), опубликованные в Science Advances 10 сентября, описывают полный путь, связывающий обнаружение запаха с поведенческими реакциями у саранчи.

Чтобы раскрыть этот механизм, исследователи использовали 4-винил-анизол (4VA) в качестве модели. Они обнаружили, что сигнал начинается, когда два связывающих запах белка, OBP10 и OBP13, захватывают феромон 4VA и доставляют его к обонятельному рецептору OR35 вместе с корецептором Orco. Вместо активации GPCRs комплекс рецепторов OR35–Orco взаимодействует с белком, связывающим липиды, Clvs2, который способствует обогащению липидов PIP₂ в клеточных мембранах.

Этот шаг запускает производство IP₃, который генерирует [электрические сигналы](https://phys.org/tags/electrical+signals/) в антенне и усиливается в антеннальной доле мозга ферментом PLCe1. Каскад в конечном итоге вызывает поведенческую реакцию у саранчи.

Примечательно, что путь IP₃ не ограничивается восприятием феромонов. Тесты с растительными летучими веществами, тревожными феромонами и половыми феромонами выявили тот же механизм, что позволяет предположить, что IP₃ служит универсальным вторичным посредником в обонянии саранчи.

Эти результаты устанавливают молекулярную цепочку: OBPs → OR35/Orco → Clvs2 → PLCe1 → IP₃. Это открытие меняет научное представление о том, как [насекомые](https://phys.org/tags/insects/) обрабатывают химические сигналы, отметили исследователи. Кроме того, исследование предоставляет новую концептуальную основу для разработки экологически чистых стратегий борьбы с популяциями саранчи.

Предоставлено [Chinese Academy of Sciences](https://phys.org/partners/chinese-academy-of-sciences/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте