Наши уши – изысканные инструменты обнаружения, способные различать шепот или отдельные ноты музыки в симфонии. Чтобы улавливать эти звуки, крошечные волосовидные нити во внутреннем ухе должны быть упакованы в точно расположенные пучки, которые все обращены в одном направлении. Верхнее изображение выше показывает нормальную аккуратную структуру этих пучков на клетках внутри улитки, структуры внутреннего уха, ответственной за слух.
Исследователи в А. Лаборатория Джеймса Хадспета в Университете Рокфеллера сделала снимок, чтобы понять, как устроены и выровнены пучки волос. Вместе с сотрудником лаборатории Джексона они недавно идентифицировали молекулу, которая координирует этот процесс, открытие, которое помогает объяснить важный этап в развитии нашего слуха.
Ученые уже знали, что молекулярный план определяет образование V-образных пучков на поверхности клеток внутреннего уха, которые обнаруживают звук, движение и пространственную ориентацию. Исследуя, как клетки формируют эти схемы, Кимберли Силетти, аспирантка лаборатории, обнаружила доказательства причастности белка под названием Daple. Уже было известно, что он взаимодействует с так называемой структурой компаса, которая образована отдельной системой, чтобы гарантировать, что пучки V-образной формы выровнены должным образом, чтобы улавливать звук, распространяющийся через улитку.
Если эта система ориентации молекул нарушена, пучки растут в неправильном направлении, иногда даже в обратном направлении. Для правильного развития связки чертеж и компас должны работать вместе.
"Эти две системы были обнаружены независимо, и неясно, как они координируются," Силетти говорит. "Наши эксперименты показывают, что Дапл является частью молекулярного механизма, который их связывает."
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи отключили белок у мышей. Эффект от этой манипуляции, показанный на нижнем изображении выше, был заметен: волосковые клетки животных, у которых отсутствовал белок, образовывали перемешанные пучки без характерной V-образной формы.
Ученые считают, что Дапл косвенно влияет на форму пучков волос, определяя положение первой нити, которая выходит на вершину каждого пучка. Если нить размещена неправильно, чертеж будет перекошен. Их работа была описана в Трудах Национальной академии наук.