«Оказывается, что, как и некоторые другие сигнальные пути, важные для развития, Гиппопотам также должен выполнять свою работу на более поздних этапах жизни животного», — говорит Дуоджиа Пан, доктор философии, профессор молекулярной биологии и генетики в Университете Джонса Хопкинса. Медицинский факультет и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза.Обнаружение описано в выпуске Cell от 28 января 2016 г.
Команда Пэна определила путь гиппопотама — названный в честь негабаритных органов, образующихся при его отсутствии или дефекте — в 2003 году и с тех пор добавила другие части пути, чтобы объяснить загадку того, как контролируется нормальный рост. Бегемот действует аналогичным образом у мух и других животных, включая человека.
Лучше их понимая, исследования могут пролить свет на такие болезни, как рак, который подрывает инструменты развития.Вдохновленный исследованиями, выявляющими двойную работу для других путей развития после выращивания животных, Пан и его команда искали «вторую шляпу» для бегемота в форме мух, общепринятую научную модель для изучения роста.«Развитие мух длится 12 дней, а затем мухи могут жить как взрослые еще два месяца», — говорит он. «И все же физиология взрослого человека обычно менее понятна, чем развитие».Для нового исследования команда генетически модифицировала мух, так что их путь бегемота был отключен после достижения взрослого возраста.
В серии тестов, направленных на выявление биологических эффектов, исследователи обнаружили, что мухи были необычайно восприимчивы к грамположительным бактериям, видам микробов, вызывающих стафилококковые и стрептококковые инфекции, различные пневмонии и сибирскую язву. Они не были слишком восприимчивы к другим видам бактерий.
Продолжая расследование, они обнаружили, что грамположительные бактерии сначала активировали общий иммунный белок, называемый Toll, который, в свою очередь, активировал передачу сигналов Hippo. «Когда инфекция активирует белок Toll вне клетки, мы теперь знаем, что клетка реагирует включением сигнальных путей Toll и Hippo», — говорит Пан. Он добавляет, что Hippo способствует последующему иммунному ответу, контролируя производство белка под названием Cactus, который регулирует уровни антимикробных молекул.Пан говорит, что имеет смысл, что рост органов и иммунитет тесно связаны, потому что эта связь может позволить развивающимся организмам нажать «паузу» в росте, когда инфекция угрожает, экономя свою энергию для иммунной битвы.Команда планирует проверить эту идею в будущих экспериментах и ??выяснить, играет ли Гиппопотам аналогичную роль в иммунитете млекопитающих.
Другими авторами статьи являются Бо Лю, Юнган Чжэн, Фэн Инь и Цзяньчжун Ю, все из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса, и Нил Сильверман из Медицинской школы Массачусетского университета.Исследование частично финансировалось грантами Национального института глаз (номер гранта EY015708) и Медицинского института Говарда Хьюза.