Биологтар бұрын пайдасыз әрі меланома дамуына байланысты қауіпті деп саналған рыжий пигмент — феомеланиннің құстарда маңызды қорғаныш қызмет атқаратынын анықтады. Ағза бұл пигментті синтездеу арқылы күкіртті аминқышқыл — цистеиннің артық мөлшерін бейтараптайды, ал оның артығы жасушалар үшін уытты. Токсинді күкірт қорлары ағзадан қауырсын арқылы шығарылады.

Феомеланин: ерекшеліктері мен жұмбақтары

Феомеланин адамдардың шашына және құстардың қауырсындарына қызғылт немесе қызыл реңк береді. Қара эумеланиннен айырмашылығы, ол ультракүлгін сәуледен қорғамайды, керісінше тотығу стрессін күшейтіп, меланома — тері обырының даму қаупін арттырады. Ғалымдар ұзақ уақыт бойы рыжий түсті қамтамасыз ететін гендердің неге популяцияда сақталатынын түсіндіре алмады, себебі табиғи сұрыпталу әдетте тіршілікке зиянды белгілерді жояды.

Қорғаныш рөлі туралы гипотеза

Зерттеушілер феомеланиннің химиялық құрамына байланысты жасырын қорғаныш қызметі бар деп болжады. Оның синтезі үшін цистеин қажет, ол қалыпты мөлшерде пайдалы, бірақ артығы улы болып, тіндерді бұзады. Феомеланин синтезі ағзаға артық цистеинді инертті пигментке айналдырып, оны қауырсын сияқты мүйізденген тіндер арқылы қауіпсіз шығаруға мүмкіндік береді.

Амадиндермен тәжірибе

Испаниялық биологтар бұл гипотезаны 65 ересек зебра амадинінде тәжірибе жүзінде тексерді. Бұл түрді салыстыруға ыңғайлы: аталықтарда феомеланин бар қызғылт сары дақтар және эумеланин бар қара дақтар болады, ал аналықтарда рыжий пигмент жоқ.

Бір ай бойы құстарға құрамында цистеині көп су берілді. Аталықтардың бір бөлігіне MC1R рецепторын бөгейтін және феомеланин синтезін тоқтататын ML349 препараты енгізілді, бұл артық шикізат пигментке айналмайтын жағдайды модельдеді. Бақылау тобы рыжий пигментті еркін синтездеді.

Зерттеу нәтижелері

Құстардың жағдайын бағалау үшін олардың қан плазмасындағы малон диальдегид деңгейі — жасушалық тотығу зақымының маркері өлшенді. Феомеланин синтезі бұғатталған аталықтарда уытты маркер концентрациясы 0,55 пикомоль/микролитрге өсті, бұл артық цистеинді утилизациялау мүмкін болмағандықтан химиялық зақымдануды көрсетеді.

Пигмент синтездей алған аталықтар жүктемені сәтті еңсерді: олар артық күкіртті қауырсындарын бояуға пайдаланды, ал жасушалық стресс деңгейі 0,53 пикомоль/микролитрге төмендеді. Спектрлік талдау қызғылт сары дақтардың айқындала түскенін, ал қара қауырсындардың өзгермегенін көрсетті. Феомеланин синтездей алмайтын аналықтар да цистеинге бай диета кезінде тотығу зақымынан зардап шекті.

Ашылудың маңызы

Зерттеу феомеланин синтезі физиологиялық буфер рөлін атқарып, ағзадағы цистеин деңгейін қауіпсіз ұстап тұратынын және химиялық белсенді аминқышқылды зиянсыз кератинге айналдыратынын растады. Эволюция бұл механизмді уланудан қорғану тәсілі ретінде сақтап қалған, тіпті меланома даму қаупі болса да.