Badanie wykazało, że rekiny ewoluowały tak, aby wykrywać gorzkie substancje

Zespół badawczy z Uniwersytetu w Kolonii, we współpracy z kolegami z Instytutu Biologii Układu Żywnościowego Leibniza we Freising, odkrył receptor gorzkiego smaku u dwunastu różnych ryb chrzęstnych (rekinów i płaszczek). Receptor należy do tzw. receptora smaku typu 2 (T2R), który również powoduje, że człowiek odczuwa gorzkie i potencjalnie toksyczne pokarmy. Do tej pory zakładano, że receptory takie występują wyłącznie u kręgowców kostnych. Praca zatytułowana „Receptor gorzkiego smaku rekina zapewnia wgląd w ewolucję percepcji smaku gorzkiego” została opublikowana w prestiżowym czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

W przeszłości badania molekularne dostarczały ograniczonych informacji na temat rekinów, ponieważ ich genomy są często stosunkowo duże. Dlatego sekwencja jest często bardziej złożona i czasochłonna niż u wielu innych zwierząt. Jednak obecnie technologie stały się bardziej zaawansowane, dostarczając więcej informacji na temat sekwencji genetycznych wielu ryb chrzęstnoszkieletowych. Umożliwiło to wykładowcom neurobiologii (Privatdozent) dr Mike’owi Burnsowi i Tatjanie Lange z Instytutu Biologii Systemu Żywnościowego Leibniza oraz profesor dr Sigrun Körching z Instytutu Genetyki na Uniwersytecie w Kolonii poszukiwanie receptorów gorzkiego smaku w rybach chrzęstnych.

Dwanaście z siedemnastu badanych genomów ryb chrzęstnych zawiera geny receptorów smaku typu 2, przy czym u każdego gatunku występuje tylko jeden gen T2R. Naukowcy nazwali ten gen T2R1. Fakt, że odkryto tylko jeden gen T2R, sugeruje, że jest to pierwotna forma receptora smaku gorzkiego, która pozostała niezmieniona w wyniku duplikacji genu i późniejszej odmiennej specjalizacji powstałych receptorów.

„Te odkrycia dają nam nowy wgląd w ewolucję tych receptorów: możemy spojrzeć wstecz na molekularne i funkcjonalne pochodzenie całej rodziny receptorów gorzkiego smaku o prawie 500 milionów lat”. Ponieważ jest to wiek ostatniego wspólnego przodka ryb chrzęstno-kostnych, mówi Sigrun-Corching. Naukowcy wprowadzili także gen T2R1 rekina bambusowego (C. plagiosum) i rekina kociego (S. canicula) do unieśmiertelnionych linii komórkowych. Wyniki wykazały, że oba rekiny potrafią wyczuć gorzki smak substancji wyczuwalnych również przez ludzi, takich jak kolchicyna czy kwas żółciowy. Badanie dziewięćdziesięciu czterech ludzkich gorzkich substancji pozwoliło zidentyfikować jedenaście substancji, które mogą również aktywować receptory rekinów. Autorzy wykazali w poprzednim badaniu, że niektóre z tych 11 substancji aktywują również receptory gorzkiego smaku w „żywych skamieniałościach” celakantów (Latimeria chalumnae), starożytnego gatunku ryby kostnej. „To zdumiewające, w jakim stopniu funkcja ta została zachowana, to znaczy w trakcie całej ewolucji kręgowców”, podsumowuje Sigrun-Corsching.