Международная группа исследователей обнаружила гены, ответственные за превращение желтых каротиноидов у птиц в красные кетокаротеноиды, сообщает «phys.org».
Птицы, такие как кардиналы, имеют ярко-красные перья. Но почему и как они выглядят таким образом, было своего рода биологической загадкой.
Предыдущие исследования показали, что красные пигменты у кардинальных перьев и других птиц возникают из-за превращения желтых пигментов (каротиноидов, которые они получают из своего рациона) в красные пигменты (кетокаротеноиды), но как это происходит, было загадкой. В этой новой работе исследователи разгадали тайну, и она включает в себя то, как производятся ферменты, которые катализируют конверсию.
Чтобы отследить средства, с помощью которых желтые каротиноиды превращаются в красные кетокаротеноиды, исследователи начали с облучения колбочек в глазах нескольких образцов птиц монохромным светом. При этом они смогли идентифицировать шесть типов красных колбочек, один из которых не был основан на каротине.
Затем исследователи секвенировали РНК клеток красного конуса и смогли выделить один ген, который кодировал белок CYP2J19, который, как было обнаружено, чаще всего экспрессируется в красных колбочках. Затем они спроектировали клетки млекопитающих для экспрессии белков на основе кодирования CYP2J19, что привело к развитию посредников и созданию других клеток, экспрессирующих фермент BDH1L, которые, в свою очередь, были способны превращать посредников в кетокаротеноиды. Дополнительные испытания показали, что у птиц оба фермента экспрессировались в перьевых фолликулах.
Затем исследователи расширили свою работу на рыб и нашли аналоги белков, которые служили той же основной цели, позволяя определенным видам рыб превращать желтые каротиноиды в красные кетокаротеноиды.
В заключение они предполагают, что их работа выявила один из основных процессов, связанных с окраской рыб и птиц, и поэтому может быть использована для изучения других процессов окраски у позвоночных.