Dostrajanie receptorów gorzkiego smaku może być kluczem do przetrwania zwierząt

Kluczem do przetrwania zwierząt jest gorzki smak – podpowiada, że lepiej jest unikać spożywania potencjalnie szkodliwych trucizn lub żywności. Ewolucja gorzkiego smaku jest gorącym tematem wśród biologów ewolucyjnych, a dzięki coraz większej ilości dostępnych danych DNA, jest bogatym obszarem do poszukiwań.

Dostrajanie receptorów gorzkiego smaku może być kluczem do przetrwania zwierząt

Rys.1 Żaba – zwierzę posiadające 50 receptorów gorzkiego smaku

Profesor Maik Behrens oraz inni zbadali repertuar genetyczny genów receptorów smaku gorzkiego u kur i żab, które stanowią dwie skrajności. Kurczaki mają tylko 3 geny receptorów gorzkiego smaku (Tas2rs), a żaby więcej niż 50 (ludzie są gdzieś pośrodku). Badali oni różne własności molekularne klonowanych genów Tas2r i mierzyli ich odpowiedzi po podaniu 46 naturalnych lub syntetycznych związków gorzkich.

Po pierwsze, skonstruowali oni drzewo genetyczne dla selekcji genów Tas2r z różnych gatunków kręgowców, co wykazało że wszystkie ptasie geny pochodzą z tych samych 3 dziedzicznych genów. U żab stwierdzono 5 dziedzicznych genów, co oznacza, że rozszerzony repertuar, który u nich występuje, powstał w wyniku późniejszych zdarzeń wywołujących duplikację genów.

Wykazali oni, że wszystkie trzy Tas2rs u kurczaka są „szeroko dostrojone” do gorzkiego smaku, podczas, gdy sześć testowanych żabich Tas2rs są mieszanką składającą się z szeroko oraz wąsko dostrojonych receptorów. Co ciekawe, zarówno receptory pochodzące od kurczaka, jak i od żaby odznaczyły się odpowiedzią na około połowę związków, pokazując, że zakres dostrojenia liczby genów Tas2r był czynnikiem krytycznym. Ogólnie rzecz biorąc, poszczególne substancje aktywowały różne receptory w wyraźnie oddzielonych zakresach stężeń. Może to stanowić dodatkową wskazówkę co do roli różnorodności gorzkiego smaku w zwiększeniu szans na przeżycie.

Autorzy konkludują, że mała liczba funkcjonalnych genów Tas2r stwierdzona u kurcząt może być zrekompensowana przez zwiększenie średniej szerokości strojenia receptorów. Spekuluje się, że za dualizm środowiska życia płazów, które mogą żyć zarówno na lądzie jak i w wodzie, może odpowiadać zwiększona różnorodność genów Tas2r u żaby. W mieszanych środowiskach wodnych i lądowych spotyka się zwiększoną liczbę związków gorzkich, co spowodowało presję ewolucyjną w celu zapewnienia większego repertuaru receptorów smaku.

  1. Behrens, S. I. Korsching, W. Meyerhof.Tuning Properties of Avian and Frog Bitter Taste Receptors Dynamically Fit Gene Repertoire sizes. Molecular Biology and Evolution, 2014; DOI: 10.1093/molbev/msu254
  2. http://www.sciencedaily.com/141008121954.htm releases/2014/10/

Opracował: Karol Madejczyk

Korekta: Magdalena Senderowska

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*