Як літають мухи

Нещодавно виявлений перемикач також присутній у серцевому м’язі людини

Мухи - прекрасні листівки. Але без генового розриву вони залишаються на землі і біжать. © Френк Шноррер / MPI біохімії
читати вголос

Дослідники з’ясували, як виникають вузькоспеціалізовані польотні м’язи мух та інших комах: лише генний перемикач гарантує, що замість нормальних м’язів утворюються волокна, які дозволяють надшвидкі рухи крил комах. Ген розбиває всю генетичну програму, пишуть вчені у журналі "Природа". "Якщо він відсутній, замість польотних м'язів формуються лише нормальні м'язи ніг", - каже керівник дослідження Френк Шноррер з Інституту біохімії Макса Планка (MPI) в Мартінсеріді поблизу Мюнхена.

Це єдиний спосіб, щоб мухи були настільки ефективними в повітрі і маневрені, бо крила б'ються дуже швидко: вони рухаються вгору і вниз 200 разів за секунду. Цей швидкий рух також викликає типове гудіння мух та багатьох інших комах.

Такі швидкі рухи стають можливими лише спеціально розробленими польотними м'язами: їх стискання контролюється не тільки нервовими імпульсами, як і з іншими м'язами, але і напругою: якщо верхній польотний м’яз розтягнутий, оскільки крила б'ють прямо вниз, він негайно реагує на скорочення і негайно знову піднімає крила. Аналогічно реагує м'яз нижнього польоту. Щоб мати можливість реагувати таким чином, польотні м’язи структуровані інакше, ніж звичайні м’язові волокна.

Ген розщеплення відповідає за відмінності

Що ген розриву відповідає за ці відмінності, вчені з’ясували завдяки цілеспрямованим змінам генів у плодових мух. Вони виявили, що цей генний перемикач повинен бути присутнім у польотних м'язах для отримання конкретних м’язових волокон.

Нещодавно ідентифікований контрольний ген виявляється не тільки у мух, а й у осів та жуків. "Це говорить про те, що ген розщеплення присутній у всіх комах, у яких ці м'язи, що активуються напругою, ", - кажуть дослідники. За більш ніж 280 мільйонів років еволюції генний перемикач практично не змінився. дисплей

Ген розщеплення також присутній у серцевому м’язі людини

На думку дослідників, ген, що контролює розрив, також може мати відношення до медицини. Бо трапляється як у людини, так і у інших ссавців у серцевому м’язі.

Подібно до польотних м’язів комах, певні волокна серцевого м’яза також реагують на напругу. Вони впевнені, що серце стискається, особливо коли воно наповнене великою кількістю крові. "Напруга в шлуночку впливає на силу серцебиття", - каже Шноррер. Чи впливає ген розщеплення на регуляцію серцебиття на додаток до формування м’язів, але поки що не відомо і ще належить вивчити. (Nature, 2011; doi: 10.1038 / nature10559)

(Природа / dapd, 18.11.2011 - НКО)