Биологи нашли в языке мышей набор из особых молекул, участвующих в передаче информации о вкусе пищи в мозг, и "перемешали" их таким образом, что грызун начал считать сладкую пищу горькой, а горькую еду – сладкой, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Вкусовые рецепторы в нашем языке обновляются каждые три недели, и при этом обновлении нет никакой гарантии того, что рецепторы одного типа будут заменены такими же клетками. Каждый раз, когда происходит эта замена, клетка должна каким-то образом узнать, с какой частью мозга, распознающей вкусы, она должна соединиться", — рассказывает Ходжун Ли (Hojoon Lee) из Колумбийского университета в Нью-Йорке (США).
Считается, что большинство млекопитающих и птиц умеют различать пять базовых вкусов — кислый, сладкий, горький, соленый и "умами", вкус белков и глутамата натрия. Многие животные, к примеру, хищные кошки и пингвины, потеряли способность распознавать вкус сладкой и горькой пищи, так как это умение не помогает им выжить, в отличие от травоядных и всеядных животных.
Ученые достаточно давно считали, что язык человека содержит в себе обособленные наборы рецепторов, отвечающие за распознавание этих вкусов. К примеру, рецепторы сладкого находятся на кончике языка, горький вкус определяется клетками у его основания, а кислого и соленого – его краями.
Шесть лет назад Ли и его коллега Чарльз Цукер выяснили, что это на самом деле не так – все вкусовые сосочки языка оказались устроены одинаково, и все различия в их работе были связаны с тем, к каким регионам мозга они подключались. Эти клетки мозга, как обнаружили ученые, были жестко завязаны на распознавание определенного вкуса, и их работу нельзя было поменять, в отличие от универсальных рецепторов языка.
Соответственно, как продолжает Ли, возник вопрос – как именно клетки языка "узнают", что они связаны с центрами горького, сладкого или соленого вкуса? Пытаясь понять, как общаются эти клетки, ученые проанализировали то, какие гены были активны в рецепторах сладкого и горького вкуса и связанных с ними нервных клетках, и как эти наборы генов отличались между собой.
Эти усилия оправдали себя, и ученым удалось открыть два белка, семафорин-3а и семафорин-7а, которые одновременно участвовали в передаче информации из вкусовых сосочков в нейроны и помогали рецепторам найти свою "специализацию".
Открыв эти молекулы, биологи проверили, что произойдет, если поменять их местами. Для этого они поменяли ДНК мышей таким образом, что их рецепторы сладкого начали вырабатывать семафорин-3а, сигнал горького вкуса, а рецепторы горького начинали вырабатывать семафорин-7а, играющий противоположную роль.
После такой "процедуры" мыши начинали охотно поедать горькую пищу и пить воду, в которую биологи добавляли хинин и другие горькие вещества, которые грызуны обычно избегают. Сейчас ученые пытаются найти аналогичные молекулы, управляющие тремя остальными вкусами, изучение которых поможет понять, можно ли манипулировать вкусовыми ощущениями и в организме людей и менять вкус еды, не меняя ее содержимого.
Источник: РИА Новости
Американские ученые раскрыли молекулярно-генетические механизмы того, почему помидоры, собранные с грядки и съеденные прямо на месте, заметно вкуснее томатов из холодильника или магазинов, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
ПомидорыКультурные томаты (Solanum lycopersicum) были впервые открыты и одомашнены древними южноамериканскими индейцами, откуда эта культура распространилась в Центральную Америку и попала в Европу вместе с конкистадорами в 16 веке. Считается, что семена этого растения были завезены в Испанию самим Кристофором Колумбом или Эрнаном Кортесом. На сегодняшний день существуют тысячи коммерческих и "домашних" сортов томатов.
Гарри Кли (Harry Klee) из университета Флориды в Гейнсвилле (США) и его коллеги задумались над одним из главных вопросов для всех любителей этого плода – то, почему помидоры, лежавшие долгое время в холодильнике или приобретенные в магазине, обладают менее ярким и интересным вкусом, чем свежие томаты с грядки.
Четыре года назад Кли и его коллеги раскрыли часть этой тайны, обнаружив "секретный ингредиент" в домашних помидорах – набор из восьми ароматических молекул и сахаров, которые придавали томатам их приятный вкус. Что интересно, большая часть этих веществ действовала не на язык людей, а на их нос.
Эти вещества, как показывают новые опыты команды Кли, постепенно исчезают после попадания помидоров в холодильник, причем они пропадают не просто так, а по очень интересным генетическим причинам.
Сравнивая наборы ароматических веществ в клетках помидоров, побывавших в холодильнике и только что сорванных с куста, ученые обратили внимание на необычную вещь – оказалось, что пропал не только "секретный ингредиент" вкуса томатов, но и поменялось то, как была "упакована" их ДНК.
Как объясняют ученые, генетический материал человека и всех других живых существ с обособленным клеточным ядром, в том числе и помидор, упакован в особые белки-гистоны, которые удерживают свернутую ДНК на месте и влияют на "считываемость" отдельных генов.
Эта упаковка, как показали эксперименты Кли и его коллег, необратимым образом меняется в клетках помидоров в том случае, если они находятся долгое время при температурах ниже 12 градусов Цельсия. В результате этого работа многих генов, задействованных в синтезе веществ, придающих томатам "помидорный" вкус и запах, почти полностью прекращается и не восстанавливается даже тогда, когда помидор переносят назад в теплое помещение.
Что интересно, все остальные вкусовые качества помидора, в том числе содержание сахаров и кислот в его мякоти, не меняются после попадания в холодильник и остаются такими же. Соответственно, все негативные изменения во вкусе происходят только потому, что помидор лишается природных "вкусовых добавок".
Почему это происходит? Скорее всего, как показывают наблюдения Кли и его коллег, помидор подавляет синтез этого "секретного ингредиента" по той причине, что подобным образом он пытается защититься от чрезмерно быстрого испарения воды на холоде. Кроме того, ферменты, отвечающие за сборку молекул запаха и вкуса, работают гораздо медленнее при низких температурах, что может объяснять быстрое исчезновение вкуса и запаха у помидор в холодильнике. Открытие этого факта, как надеются ученые, поможет создать новые сорта помидоров, не теряющие вкус от холода.
Источник: РИА Новости
Кошки не распознают ни сладкий, ни горкий вкусы пищи. Именно поэтому многие из них так привередливы в еде.
Необходимость различать горький вкус у животных выработалась эволюционно: видам, которые зависимы от растительной пищи, это помогает выявлять несъедобные и даже ядовитые растения. В частности, за восприятие горького вкуса у людей отвечают рецепторы TAS2R38 и TAS2R43.
Кошачьи являются единственными хищниками, не нуждающимися в растительной пище, и способность распознавать горечь у них в процессе эволюции была утрачена. Ранее исследователи обнаружили, что кошки не «понимают» и сладкое; вместо того, их рецепторы усиленно работают на восприятие различных вкусов мяса.
Как результат, кошки крайне привередливы в отношении еды: то, что с человеческой точки зрения могло бы показаться вкусным, для кошки интереса не представляет. Ученые из двух международных организаций, AFB International и Integral Molecular, провели новое исследование вкусовых рецепторов домашних кошек.
Серия экспериментов включала использование нескольких веществ с горьким вкусом различных оттенков. Это, в частности, фенилтиокарбамид (PTC) и пропилтиоурацил (PROP), чья молекулярная структура похожа на структуру брюссельской капусты и брокколи, а также алоин и денатоний, которые нередко добавляют в состав токсичных лекарств, чтобы дети или животные не съели их по ошибке.
Выяснилось, что рецептор TAS2R38 кошек вообще не реагирует на PROP и почти не чувствителен к PTC. На алоин TAS2R43 показал слабую реакцию, а наиболее сильный эффект дал денатоний — самое горькое из известных веществ. Таким образом, сказать, что кошки вообще не чувствуют горький вкус, нельзя — однако их способность к восприятию горечи сильно снижена.
Изучение работы вкусовых рецепторов кошек будет продолжено; по его результатам можно выпускать более привлекательные кошачьи корма и лекарства.
Источник: National Geographic
Пингвины в отличие от человека не могут воспринимать сладкий, горький вкус и вкус умами присущий для пищи с большим содержанием белков.
Цзяньчжи Чжан (Jianzhi Zhang) из Мичиганского университета и его коллеги из Китая в ходе генетических исследований обнаружили, что у пингвинов отсутствует способность воспринимать сладкий и горький вкусы, а также вкус умами, характерный для продуктов с большим содержанием белка. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Current Biology.
ПингвиныИзвестно, что многие другие птицы также не способны воспринимать сладкий вкус, но потеря чувствительности к горькому и умами (мясному вкусу) описана впервые. Особенно удивляет неспособность пингвинов ощущать мясной вкус, учитывая, что основу их рациона составляет рыба.
При секвенировании генома пингвина Адели и императорского пингвина китайские ученые не обнаружили в нем генов, ответственных за некоторые типы вкусовых ощущений. После более детальной проверки оказалось, что потеря трех вкусов из пяти характерна вообще для всех видов пингвинов.
Достоверно сказать о причинах явления ученые пока не могут, но они предполагают, что пингвины потеряли способность ощущать некоторые вкусы не потому, что она не была им нужна, а из-за тех экстремально низких температур, в которых они живут. Дело в том, что, в отличие от рецепторов, определяющих кислый и соленый вкусы, рецепторы сладкого, горького и мясного вкусов чувствительны к температуре, они не работают в холоде.
Необычно устроен и язык пингвинов, по словам ученых. У многих из них отсутствуют характерные вкусовые сосочки на языке — место, где обычно располагаются вкусовые рецепторы. Вместо этого их языки покрыты жестким толстым роговым слоем с острыми бугорками, то есть язык, скорее, служит для лова и удержания пищи, а не для определения ее вкуса.
Известно также, что пингвины склонны заглатывать пищу целиком, что может также говорить о том, что им неважен ее вкус. Остается лишь непонятным — такое равнодушие ко вкусу пищи стало причиной или следствием утери способности различать большинство из основных вкусов.
Источник: Научная Россия
17-09-2016 Просмотров:6606 Новости Окенологии Антоненко Андрей
Гидрографы Северного флота обнаружили в ходе экспедиции в Арктике два новых острова. "Вблизи ледников у побережья Новой Земли на экранах радиолокационных станций гидрографами судна "Горизонт" были обнаружены два новых объекта. Планируется, что визуально обследует данные...
21-01-2013 Просмотров:12521 Новости Генетики Антоненко Андрей
ДНК способна существовать во множестве форм. Например, могут изменяться параметры двойной спирали, она может становиться более сжатой или более вытянутой, сама спираль — быть как право-, так и левозакрученной, а...
01-02-2011 Просмотров:14614 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Проживающая на лесистых склонах Анд в Колумбии Эквадоре древесная сумчатая лягушка Гюнтера – существо исключительное, так как в отличие от всех своих сородичей имеет зубы не только на верхней, но...
01-03-2014 Просмотров:8645 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Миллионы лет назад на Земле внезапно возникло множество новых видов живых существ, от членистоногих до иглокожих. Этот феномен назвали кембрийским взрывом, и учёные до сих пор пытаются найти ему объяснение. Одним...
22-12-2021 Просмотров:1958 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые из Китая, Великобритании и Канады опубликовали описание яйца динозавра-теропода возраста 72-66 миллионов лет с прекрасно сохранившимся скелетом эмбриона внутри. Находку сделали на юге Китая. Больше всего ученых заинтересовала поза зародыша — точно такая же,...
Ученые из Великобритании, США и Канады воссоздали условия жизни трибрахидия (Tribrachidium) — существа из эдиакарской фауны, и установили, что оно питалось взвешенными в воде частицами. Авторы исследования опубликовали его в журнале Science Advances,…
Сегодня, когда все больше людей полагаются на данные GPS-навигаторов, головастые морские черепахи (loggerheads) все еще отдают предпочтение «встроенному» в мозг магнитному компасу. К такому выводу пришли биолог Кеннет Ломанн (Kenneth J. Lohmann)…
Подимперия: Внеклеточные организмы Эволюция внеклеточных организмов Появление первых клеточных организмов: более 4 млрд лет назад Рис. 1. БактериофагПервая жизнь на нашей планете возникла более 4 млрд лет назад. Эти существа не имели ни ДНК,…
Древняя рыба, чьи останки были найдены на плато Путорана советскими палеонтологами еще в 1972 году, является уникальным существом, которое одновременно обладает признаками хрящевых и костистых рыб и претендует на роль предка всех челюстных животных, в том…
При изучении янтаря возрастом 129 миллионов лет ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) сделали открытие, которое, по их словам, поможет уточнить хронологию эволюции жизни на Земле. Открытие удалось сделать благодаря прекрасной…
Лето-2010 года стало для Гренландии не только самым теплым, но и самым длинным за всю историю метеонаблюдений (начиная с 1873 года). Период таяния продлился на два месяца дольше обычного. Ученые столь…
По результатам раскопок в Танзании группа американских палеонтологов обнаружила общего предка двух групп приматов – обезьян Старого Света (мартышки, бабуины, макаки и др.) и человекообразных, пишут корреспонденты электронной версии журнала…
Палеонтологи из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук сделали необычайную находку — на северо-западе Китая, в Синцзян-Уйгурском автономном районе они обнаружили огромное скопление яиц птерозавров, числом более двух сотен. ПтерозаврыКроме яиц, здесь были также…
Ученые из колледжа Макалестер (Миннесота, США) под руководством геолога Рэймонда Роджерса (Raymond Rogers) выдвинули гипотезу, убедительно объясняющую возникновение «кладбищ динозавров» на дне древних рек. Доклад об этом, сделанный Роджерсом на…