Эволюционное происхождение вкусовых почек: филогенетический анализ пуринергической нейропередачи в эпителиальных хемосенсорных органах

Вкусовые почки — органы вкуса, использующие необычную пуринергическую систему передачи сигналов для передачи информации афферентным волокнам вкусовых нервов. У млекопитающих клетки вкусовых почек выделяют АТФ — важный нейромедиатор, активирующий афферентные нервные волокна. Для вкусовых почек млекопитающих характерна высокоспецифичная активность экто-АТФазы NTPDase2, что указывает на её возможную роль в инактивации нейромедиатора. Целью исследования было проверить, характерно ли наличие маркеров пуринергической передачи для вкусовых почек позвоночных, не относящихся к амниотам, и используют ли подобные пуринергические системы другие хемосенсорные органы, воспринимающие внешние стимулы. Исследовали несколько видов костистых и пластиножаберных рыб, миног и миксин; у последних отсутствуют вкусовые почки позвоночных. Для сравнения также изучили органы Шрейнера у миксин и одиночные хемосенсорные клетки у костистых рыб — эпидермальные конечные хемосенсорные органы, которые могут быть эволюционно родственны вкусовым почкам. Во всех исследованных вкусовых почках рыб, в том числе костистых и пластиножаберных рыб и миног, в вытянутых клетках выявлялась активность экто-АТФазы. В одиночных хемосенсорных клетках и органах Шрейнера специфическая активность экто-АТФазы отсутствовала, что позволяет предположить, что пуринергическая передача, в отличие от её роли во вкусовых почках, не имеет для этих систем ключевого значения. Полученные данные указывают, что вкусовая система возникла не из одиночных хемосенсорных клеток, а независимо от них у ранних позвоночных.