Во все уши. Электронные микрофотографии двух пучков волосковых клеток в ухе рыбы-зебры показывают разницу между теми, кто родился с (слева) и без (справа) белка Tmie.
(PhysOrg.com) – Случайное открытие личинок глухой рыбы-зебры помогло сузить функцию неуловимого белка, необходимого для слуха и равновесия. Работа под руководством А. Джеймс Хадспет предполагает, что потеря слуха может возникнуть из-за неправильного пути преобразования звуковых волн в электрические импульсы, которые мозг может понять.
«Эти личинки рыбок данио изначально были привязаны к другому исследованию, но затем мы увидели, что одна четверть из них не реагировала на акустические стимулы и совершала беспорядочные спиральные движения, и это говорит о том, что они родились глухими», – говорит первый автор Мишель Р. Глисон, который возглавил проект. «Поэтому мы воспользовались этой возможностью, чтобы изучить, что может быть причиной этой крайней потери слуха.”
Сначала Глисон и Хадспет, руководитель Лаборатории сенсорной нейробиологии и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза, не обнаружили каких-либо структурных дефектов во внутреннем ухе рыбки-зебры, в котором находятся звуковые датчики, называемые волосковыми клетками. Клетки украшены волоскоподобными выступами упорядоченного по высоте, называемыми стереоцилиями, которые при отклонении к самому высокому члену приводят в движение серию событий, которые декодируют звуки в нейронный код. «Это был такой чистый фенотип», – говорит Глисон. «Все во внутреннем ухе мутантов казалось нормальным.”
Но что-то было явно не так. Несмотря на то, что у глухих рыб-зебр были волосковые клетки, несколько тестов, использованных для измерения их присутствия и функции, заставили подумать, что этих волосковых клеток могло и не быть.
Сравнивая геномы нормальных рыб-зебр и глухих, команда нанесла на карту пораженную ДНК, а затем остановилась на точном гене, который кодирует белок Tmie. В гене было две мутации, в результате чего белок сильно укорочился, что повлияло на функцию волосоподобных сенсоров, что привело к потере слуха.
Используя мощные методы электронной микроскопии, Глисон и ее коллеги подтвердили предыдущие результаты исследований на мышах, которые показали аномалии в волосковых клетках. У глухих рыб-зебр было меньше и более коротких киноцилий, а также меньшее количество стереоциллий. Но исследователи также обнаружили, что кончики стереоцилий были намного тоньше, чем у обычных стереоцилий, и в них отсутствовал связывающий белок, который соединяет одну стереоцилию с другой. По словам Глисона, полученные данные свидетельствуют о том, что Тми играет большую роль в передаче звука, чем считалось ранее.
«На ультраструктурном уровне мы специально показываем, что эти мутантные дефекты отображаются на очень специфический винтик в механизме трансдукции», – говорит Глисон. «И это здорово, потому что теперь у нас есть более четкая цель для терапии.
Дополнительная информация: Материалы Национальной академии наук онлайн: 23 ноября 2009 г. Белок трансмембранного внутреннего уха (Tmie) необходим для нормального слуха и равновесия у рыбок данио, Мишель Р. Глисон, Аарон Нагьель, Софи Жамет, Мария Вологодская, Эрнан Лопес-Шиер и А.J. Hudspeth.
Предоставлено Рокфеллеровским университетом (новости: в сети)