У людей і квітів, що пахнуть смертю, є щось спільне: за схожість відповідальний древній ген

Про це пише Popular Science.

Довгий час вчені не були впевнені в тому, як саме квіти імітують запах плоті, що розкладається. Одна з теорій полягала в тому, що рослини пасивно виробляють сполуки, шляхом окислення більш поширених хімічних речовин-попередників. Інша теорія припускала, що рослини співпрацюють з бактеріями для виробництва смердючих речовин. Однак усе виявилося трохи інакше.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Як рослини імітують запах смерті

Нове дослідження показало, що у рослин насправді є все необхідне, щоб виробляти запах самостійно. Дані вказують на те, що квіти щонайменше трьох смердючих родин мають схожий еволюційний генетичний шлях до мімікрії мерлятини.

За словами провідного автора дослідження, еволюційного біолога з Національного музею природи й науки в Токіо Юдая Окуями, лише один ген з кількома невеликими модифікаціями, присутній у більшості рослин і тварин, може перетворити квіти на фабрики з виробництва смердючих речовин.

Дослідники виявили, що змінений ген працює, генеруючи певний фермент, який згодом перетворює поширений побічний продукт білка на диметилдисульфід (DMDS) — хімічну речовину з сильним запахом, що утворюється, коли бактерії розкладають плоть, що гниє.

Цікаво, що залежно від контексту запах DMDS може варіюватися, наприклад:

• запах ферментованої, маринованої редьки;
• запах сушеного м'яса;
• запах людських фекалій.

Вчені почали своє дослідження з вивчення рослин роду Asarum, зазвичай відомих як дикі імбирі. Серед 30 видів вони виявили, що багато хто з них виробляє DMDS на високому рівні — вищому, ніж той, який можна було б розумно генерувати пасивно. Далі вчені секвенували РНК, що допомогло визначити, які гени найкраще корелюють із високою експресією DMDS. У результаті пошуки вдалося звузити всього до кількох претендентів.

Команда зупинилася на гені, що сприяє генерації DMDS. Додаткові дослідження також показали, що цей ген майже в ідентичній формі присутній у роді скунсової капусти та інших рослинах. Зазначимо, що всі три групи рослин належать до віддалено споріднених родин.

Результати дослідження показують, наскільки сильному селективному тиску піддаються рослини, щоб залучити нових запилювачів. Конкуренція серед комах настільки жорстока, що одна й та сама смердюча мутація виникала багаторазово, проявляючись у трьох різних родинах.

Щось спільне з людьми

Ген, про який ідеться, є формою білка, що зв'язує селен (SBP) і має довгу історію серед рослин, бактерій і навіть тварин, зокрема й людей. Це "древній" фрагмент коду ДНК, який, вочевидь, був досить важливим, щоб зберегтися, коли види змінювалися й розходилися, каже Окуяма, хоча всі інші критичні функції, які виконує ген, поки не зрозумілі.

Наприклад, дослідження показують, що наша версія гена SBP діє як антиоксидант, розщеплюючи шкідливі відходи на легко виводяться хімічні речовини. Однак, коли мутація йде шкереберть і SBP у людей дає збій, це стає випадком клінічно неприємного запаху з рота й тіла, оскільки неопрацьовані сполуки запаху просочуються в рот і через шкіру.

Раніше Фокус писав про те, що вчені вперше спостерігали, що відбувається зі 100 тілами, які розкладаються.