Учени откриха първия ген, произвел хемоглобин

Учени от френския национален център за изследвания, университета в Париж и Сорбоната, заедно със свои колеги от Санкт Петербург и Рио де Жанейро, откриха в морския червей Platynereis dumerilii гена прародител, за който смятат, че за първи път е произвел хемоглобина.

Всичко това е възможно благодарение на изключително бавната еволюция на червея. Резултатите от изследването им са публикувани в списание „BMC Evolutionary Biology“ на 29.12.2020 г.

Червеният цвят на кръвта е характерен за хората и животните. Той се дължи на хемоглобина – сложен протеин, транспортиращ кислорода във всички гръбначни организми.

Хемоглобин обаче има и в семейството на анелидите, чиито най-известни представители са земният червей, мекотелите и ракообразните като водните бълхи например. Доскоро учените смятаха, че за да присъства в толкова различни организми, то най-вероятно хемоглобинът е бил „създаван“ няколко пъти по време на животинската еволюция.

Сега обаче те са на мнение, че протеинът всъщност се е появил независимо при всеки вид организъм и има един общ ген прародител.

Изследване на морския червей Platynereis dumerilii

Проучването върху малкия морски червей с червена кръв е проведено от експерти от института „Jacques Monod“ (френския национален център за изследвания/ Парижкия университет), „Laboratoire Matiere et Systemes Complexes“, „Station Biologique de Roscoff“ и университетите на Санкт Петербург и Рио де Жанейро.

Предполага се, че животното е еволюирало много бавно, тъй като генетичните му характеристики са сходни с тези на морския предшественик на повечето от тях, наречен Urbilateria – прародител на организмите с билатерална симетрия (ляво и дясно) и сложни системи от органи. Сравнителният анализ на тези червеи с други видове с червена кръв допринася съществено за проследяване произхода на хемоглобина. Моментът и мястото, когато за първи път е бил произведен. 

Глобин - цитоглобин - хемоглобин

Учените насочват вниманието си към голямото семейство на хемоглобина, а именно глобините. Те представляват протеини, които присъстват в почти всички живи организми, съхраняващи газове като кислород и азотен оксид. Обикновено глобините са във вътрешността на клетките, тъй като не циркулират в кръвта като хемоглобина.

Усилията на екипа разкриват, че при всички видове живи организми с червена кръв присъства един и същи ген, който образува глобин, наречен цитоглобин. От своя страна, той еволюира напълно самостоятелно в ген, който произвежда хемоглобина. Новата циркулираща молекула подпомага по-ефективното транспортиране на кислорода в прародителите на същите тези организми, които са станали още по-големи и по-активни.

Целта на експертите е да разширят периметъра на своето проучване и да се опитат да разберат кога и как се появяват първите специализирани клетки на билатералните (симетрични) съдови системи.