Один из модельных объектов, которые активно используются биологами, — круглый червь (нематода) Caenorhabditis elegans.
Под модельными объектами понимают виды живых организмов, которые используются для интенсивного изучения самых разных жизненных процессов на молекулярном и физиологическом уровне, и полученные в ходе таких исследований данные обобщаются на группы организмов, к которым данный модельный вид относится. Как и большинство модельных объектов, многолетними усилиями учёных по всему миру C. elegans изучен вдоль и поперёк, однако, как выяснилось, он всё ещё хранит нераскрытые тайны…
Как известно, передача сигналов в нервной системе осуществляется при помощи потенциалов действия – резкой деполяризации мембраны нейронов. Удивительно, но у C. elegans долгое время обнаружить потенциалы действия не могли, хотя червь имеет вполне выраженную нервную систему из 302 нейронов (для нематод характерна эутелия – постоянство клеточного состава, то есть все взрослые особи C. elegans имеют одно и тоже число клеток – ровно 959). Как же тогда передаются сигналы в нервной системе червя?
Недавно было показано, что один нейрон червя, задействованный в обонянии, всё-таки испускает потенциалы действия. При его искусственной стимуляции происходила быстрая деполяризация, которая потом сменялась понижением напряжения на мембране до значения в состоянии покоя – совсем как в «классическом» потенциале действия. Тем не менее, потенциалы действия у других нейронов найти не удалось, поэтому за передачу сигналов между ними отвечает какой-то другой механизм.
Более того, даже упомянутый обонятельный нейрон испускает потенциал действия очень неохотно: в условиях эксперимента стимуляция, которая заставляла его деполяризоваться, была очень сильной, а в природе, по-видимому, потенциал действия развивается только в ответ на очень важный и сильный запах. Учёные создали математическую модель потенциалов действия в обонятельном нейроне C. elegans, которая показала, что потенциал действия C. elegans всё-таки отличается от «нормальных» потенциалов действия. Но как же в нервной системе червя передаются сигналы? Пока ответа на этот вопрос нет.
Текст: Елизавета Минина