Муха дрозофила — крошечная лаборатория, где каждый ген можно включить или выключить, чтобы понять его работу. Один из таких генов, EDTP, кодирует фермент, который убирает фосфатные метки с жировых молекул внутри клетки. Раньше считалось, что этот фермент помогает клеткам переваривать мусор и что без него мухи погибают ещё до рождения. Но что происходит, если фермента просто мало, а не ноль? Ответ оказался неожиданным.
Исследователи взяли линию мух DJ694, у которой уровень EDTP снижен из-за случайной вставки в ген. Такие мухи развивались нормально, но жили меньше и откладывали заметно меньше яиц. Причём дефект был рецессивным: одна копия нормального гена полностью спасала ситуацию. У самцов тоже была проблема: их сперма хуже оплодотворяла яйца, хотя сами они спаривались даже чаще обычного. Когда учёные вернули рабочий ген EDTP обратно в те же ткани, и продолжительность жизни, и плодовитость восстановились полностью.
Самое интересное выяснилось, когда проверили мышцы. Известно, что EDTP участвует в процессе, который клетка использует для уборки повреждённых белков. Логично было ожидать, что при нехватке фермента в мышцах накопятся белковые сгустки — такие же, как при некоторых болезнях человека. Но у мух DJ694 мышцы выглядели здоровыми, двигались нормально, и сгустки не накапливались. Зато в глазу тот же фермент помогал уменьшать количество сгустков. Получается, один и тот же белок в разных тканях работает как разные инструменты: в глазу — как дворник, а в мышцах — как регулировщик, который не занимается уборкой, но следит за другими процессами.
Эта работа показывает, что EDTP критически важен для взрослой жизни мухи: без него сокращается срок жизни и падает способность оставлять потомство. Но его роль в мышцах оказалась не связана с уборкой белкового мусора, как думали раньше. Возможно, фермент влияет на гормональные сигналы, которые управляют размножением и старением. Если удастся выяснить, какие именно жировые молекулы он обрабатывает в яичниках и семенных каналах, это может подсказать новые способы борьбы с возрастным бесплодием и мышечными болезнями. А пока ясно одно: один и тот же ген может быть и тормозом, и педалью газа в зависимости от того, в какой клетке он работает.
Человеческий гомолог EDTP назвали hJumpy из-за прыгучего поведения мух с мутацией в этом гене. У мух DJ694 действительно наблюдается гиперактивность при беспокойстве и трудности с остановкой жужжания крыльев после посадки.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.