Один фермент виявився відповідальним за поганий запах з рота та сморід гнилого м’яса від квітів

Фермент, що у людей протидіє появі поганого запаху з рота, виявився відповідальним і за запах гнилого м’яса у квітів копитника, яким ці квіти приваблюють мух-запилювачів. У рослинах мутація в гені, що кодує цей фермент, змусила його створювати нову сірковмісну сполуку з неприємним запахом замість того, щоб розщеплювати наявні. Ця мутація є відповідальною й за неприємний запах інших квітів, а також може бути пов’язаною з появою поганого запаху в людей. Дослідження опублікували в журналі Science.

Квітка копитника. Fritzflohrreynolds / Wikimedia Commons

Як пов’язали запах з рота в людей і неприємний запах квітів?

Науковці досліджували квіти рослин різних родів з неприємним запахом і встановили, що його спричиняє вироблення ними сірковмісної сполуки диметилдисульфіду. Далі науковці провели генетичний аналіз цих рослин, щоб виявити фермент, який залучений у виробленні цієї сполуки. Як з’ясувалося, три роди таких рослин — копитник (Asarum), Eurya та Symplocarpus — використовують для цього фермент дисульфідсинтазу.

Порівняння генів у тих рослин, чиї квіти мають неприємний запах і звичайний, показало, що поява дисульфідсинтази спричинена заміною трьох амінокислот в іншому ферменті. Цей фермент, метантіолоксидаза, в організмі людини знешкоджує метантіол, що утворюється внаслідок розщеплення амінокислоти метіоніну з їжі. Коли активність цього ферменту порушена, у людей виникає галітоз, тобто неприємний запах із рота. У рослин же дисульфідсинтаза використовує метантіол для синтезу диметилдисульфіду, що і надає квітам запаху гнилого м’яса.

Однак не всі рослини з таким запахом завдячують ним дисульфідсинтазі. Як з’ясували науковці, аморфофалюс (Amorphophallus), квіти якого теж виділяють запах гнилої плоті, не має гена, відповідального за синтез цього ферменту. Утім завдяки тому, що метантіолоксидаза поширена серед більшості живих організмів, а для її перетворення на дисульфідсинтазу потрібні лише три заміни амінокислот, диметилдисульфід є розповсюдженою причиною неприємного запаху квітів навіть не споріднених між собою родів рослин.

Які риси є спільними у людини й інших живих організмів

🍅 Копитник — не перша рослина, що є подібні на людські риси. Як з’ясували біологи, механізм дозрівання томатів і старіння людини регулюється одним клітинним процесом.

🐶 У людей і лабрадорів виявили спільний ген, активність якого призводить до ожиріння. Що цікаво, раніше цей ген у людей пов’язували з порушенням імунної відповіді.

🦜 А от хвилясті папужки змогли повторити різноманітні звуки та навіть слова завдяки спільному з людьми сигнальному шляху в мозку.