Ученые объяснили, как происходит образование твердой яичной скорлупы в процессе эмбрионального развития у птиц. Работа специалистов опубликована в журнале Angewandte Chemie. Суть исследования изложена в пресс-релизе университета Варвика.
Скорлупа формируется в процессе прохождения яйца по яйцеводу птицы. Твердая оболочка появляется в результате кристаллизации аморфного карбоната кальция. Ученые довольно давно выяснили, что важную роль в этом процессе играет белок овокледидин-17 (ОС-17), который обнаруживается только в минеральной (твердой) части скорлупы. Однако точный механизм его "работы" был неизвестен.
Авторы нового исследования разработали компьютерную модель, при помощи которой проанализировали различные сценарии кристаллизации аморфного карбоната кальция при помощи ОС-17. Специалисты выяснили, как именно белок прикрепляется к карбонату кальция, находящемуся в аморфном состоянии, - для этой цели ОС-17 задействует две выдающиеся аминокислотные петли, которые как бы склеивают наночастицы карбоната кальция друг с другом.
Когда овокледидин склеит достаточное количество наночастиц, начинается процесс кристаллизации карбоната кальция, который больше не требует участия вспомогательного белка. Ученые обнаружили, что в том случае, когда размер наночастиц превышает некий пороговый уровень, связь между ОС-17 и наночастицей становится непрочной и белок отваливается. Таким образом, овокледидин-17 запускает процесс кристаллизации карбоната кальция, а после того, как ядро кристаллизации становится достаточно большим для самостоятельного роста, освобождается и может стимулировать образование кристаллов в другом месте.
Недавно другой коллектив исследователей выяснил, что самки птиц жертвуют своим здоровьем для того, чтобы скорлупа откладываемых ими яиц была "правильного" цвета.