Tajemnicza zielona poświata robaków żyjących na dnie Atlantyku w okolicach Bermudów okazała się produktem unikalnego zestawu genów, które nie mają odpowiedników w genomach wszystkich innych żywych istot na Ziemi. Piszą o tym naukowcy, którzy opublikowali artykuł w czasopiśmie PLoS One.
„Każdego lata i jesieni, trzeciej nocy po pełni księżyca, dokładnie 22 minuty po zachodzie słońca, samice tych robaków zaczynają świecić i wykonywać skomplikowany taniec, przyciągając uwagę samców. Można by pomyśleć, że mają zegarek, który pomoże im nie przegapić występu na tym przełomowym pokazie podwodnym”- mówi Mercer Brugler z City of Technology College w Nowym Jorku w USA.
Wiele zwierząt nocnych i morskich, na przykład świetliki, meduzy, diabły i wiele innych bezkręgowców żyjących w głębinach, a także grzyby, może świecić na zielono, niebiesko, a nawet czerwono, wytwarzając wiązki cząstek światła podczas złożonych reakcji chemicznych.
W ostatnich latach naukowcy stworzyli kilka transgenicznych gatunków zwierząt z genem meduzy GFP osadzonym w ich DNA, który sprawia, że świecą na zielono lub podobnymi genami z alg lub grzybów. Technika ta pozwala biologom monitorować, jak choroby rozprzestrzeniają się w organizmie i jak działają różne komórki, narządy i geny. Na ich podstawie naukowcom udało się już stworzyć „zielone” psy, koty, myszy, kury i inne zwierzęta.
Te geny są tak ważne dla nauki, że za odkrycie GFP w 2008 roku przyznano Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Naukowcy aktywnie poszukują innych wariantów świetlistych białek, które pomogą nam wniknąć głębiej w obszary ciała, których nie można zobaczyć nawet za pomocą najpotężniejszego mikroskopu.
Bruegler i jego koledzy poszerzyli arsenał o kolejny podobny gen, badając strukturę DNA i RNA niezwykle niezwykłych mieszkańców dna Atlantyku, bermudzkich fireworms (Odontosyllis enopla).
Ich zielono-niebieski blask był jedną z głównych tajemnic Trójkąta Bermudzkiego przez prawie pięć wieków. Według hiszpańskich kronik Krzysztof Kolumb i jego zespół jako pierwsi go widzieli, żeglując do brzegów Nowego Świata w 1492 roku. Zauważyli, że tajemnicze światła „tańczyły” na dnie oceanu, podobnie jak falujący płomień świecy.
Dopiero na początku XX wieku przyrodnicy zdali sobie sprawę, że żeglarze nie doświadczają halucynacji, ale obserwowali, jak samce i samice Odontosyllis enopla wybierają partnerów do prokreacji i wrzucają do wód Atlantyku jaja i mleko.
Film promocyjny:
Naukowcy od dawna interesują się genami odpowiedzialnymi za tę poświatę, ale ich badanie było skomplikowane ze względu na niedostępność tych robaków oraz fakt, że świecą tylko podczas nocy poślubnej i przez bardzo krótki czas.
Bruegler i jego koledzy rozwiązali ten problem, udając się na wyprawę na Bermudy, gdzie zebrali kilka dojrzałych samic w czasie składania jaj. Genetycy pobrali od nich próbki komórek i przeanalizowali, które geny były w nich najbardziej aktywne w momencie, gdy robaki rozpoczęły swój „taniec”.
Jak się okazało, Odontosyllis enopla były pod tym względem podobne do świetlików i wielu innych świetlistych zwierząt, które wykorzystują enzym lucyferazę do produkcji światła. Substancja ta oddziałuje z innym związkiem organicznym, lucyferyną, utleniając ją i wytwarzając wiązki fotonów.
Co ciekawe, lucyferaza robaków bermudzkich ma unikalną strukturę, która nie ma odpowiedników w komórkach żadnej innej żywej istoty zdolnej do luminescencji. To, jak zauważają naukowcy, znacznie poszerza arsenał biologów - teraz mają oni możliwość stworzenia całej klasy nowych świecących znaczników, które można wykorzystać do oznaczania różnych genów i białek w komórkach ludzi i zwierząt laboratoryjnych.