Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Зоологии>>Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Понедельник, 02 Декабрь 2013 15:35

Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Автор 

Зоологи давно используют достижения молекулярной биологии в своих целях. Например, о родственно-эволюционных связях между группами животных куда проще судить, имея на руках последовательность генома. Но в этом смысле разным животным везёт по-разному; вот и до змей руки у учёных дошли только сейчас. Сразу две большие исследовательские группы опубликовали результаты анализа всего генома королевской кобры и тигрового питона. Эти виды стали первыми змеями, ДНК которых полностью секвенировали. 

Тигровые питоны появляются из яиц. (Фото Joe McDonald.) Тигровые питоны появляются из яиц. (Фото Joe McDonald.) Разумеется, исследователи занялись этим не просто так, а чтобы понять, как на генном уровне отражается тот весьма своеобразный внешний вид и образ жизни, который ведут эти рептилии. С помощью генетического анализа можно не только выяснить, что за молекулярные механизмы стоят за той или иной особенностью змей, но и то, как эти существа, как говорится, дошли до жизни такой, то есть какие эволюционные изменения с ними происходили.

Тодд Кэстоу (Todd Castoe) из Техасского университета в Остине (США) и его коллеги занимались тёмным тигровым питоном, который обитает в Юго-Восточной Азии и в последнее время стал инвазивным видом в южных штатах США. Исследователи не просто прочитали его ДНК, но ещё и сравнили активность питоньих генов в сердце, печени, почках и тонком кишечнике до еды и после — через один день и через четыре дня после угощения. 

В журнале PNAS зоологи сообщают, что изменения в активности генов у питона были на удивление масштабными: еда заставляла работать иначе буквально половину генов, и изменения эти происходили в течение 48 часов. В результате метаболизм питона ускорялся в 40 раз, а его внутренние органы (кишечник, почки и печень) за три дня вдвое увеличивались в размерах. 

Что же до кобры, которой вместе с коллегами занимался Николас Кэйсвелл (Nicholas Casewell) из Бангорского университета (Великобритания), то тут учёных интересовала в первую очередь ядовитость змеи, её умение создавать ядовитую смесь из 73 пептидов и белков. Как пишут авторы в том же PNAS, в производстве яда у кобр задействовано 20 семейств генов, причём, что любопытно, те гены, которые работают в ядовитых железах, имеют двойников в других частях тела рептилии. В ходе эволюции «ядовитые» гены получали дополнительные копии, причём нередко не одну, и эти копии могли мутировать, ещё более усложняя яд.

В ходе эволюции ядовитые змеи вынуждены постоянно совершенствовать свой яд, поскольку их жертвы одновременно становятся более устойчивыми к тем токсинам, которыми их травят рептилии. Жизнь змеи в буквальном смысле зависит от яда, поскольку ничего, кроме него, она противопоставить противнику не может, и понятно, почему для этих целей выделены столь масштабные генетические ресурсы.

Исследователи из обеих групп попробовали заодно сравнить между собой геномы питона и кобры, а также сопоставить результат с ДНК других позвоночных, в том числе с ДНК единственного ядовитого вида млекопитающих — утконоса.

Для этого у обеих змей выбрали около семи с половиной тысяч генов, присутствующих в их геномах в одной копии. Как и ожидалось, генетические изменения в змеях шли с огромной скоростью, намного превышающей показатели других животных. Кроме того, количество генетических модификаций у змей тоже было много бόльшим. Что понятно: форма тела, образ жизни и прочее у змей настолько необычны, что без масштабных генетических изменений, без сильнейших перестроек, которые позволили бы приспособиться к выбранной нише, было не обойтись. 

При этом учёные отмечают, что многие изменения заключались не столько в том, как происходило управление уже существующими генами, сколько в появлении новых. Считается, что основной молекулярный инструмент эволюции — это перенастройка регуляции генов, внесение изменений в регуляторные области, но не появление новых кодирующих блоков. Однако змеи, видимо, в этом смысле оказываются некоторым исключением — из-за склонности их генома множить копии генов, которые в дальнейшем могут изменяться, как захотят. 

Впрочем, делать какие-либо особенно масштабные выводы об эволюции змей всего лишь по двум геномам, наверное, рано, а потому сами исследователи предлагают дождаться появления ещё десяти змеиных геномов, которые должны быть исследованы в ближайшие два года.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

 

Прочитано 6019 раз Последнее изменение Вторник, 03 Декабрь 2013 17:14

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Люди, возможно, добрались до Южной Америки более 20 тыс. лет…

15-03-2013 Просмотров:8802 Новости Антропологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Люди, возможно, добрались до Южной Америки более 20 тыс. лет назад

Возраст каменных орудий, найденных в бразильском скальном убежище, оценён в 22 тыс. лет. Это вновь говорит о том, что древние люди достигли Америки задолго до знаменитых охотников североамериканской культуры Кловис,...

Ранние птицы вставали на четыре крыла

16-03-2013 Просмотров:10107 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ранние птицы вставали на четыре крыла

Первые птицы, по-видимому, летали и парили благодаря всем четырём оперённым конечностям, а не двум крыльям, как сегодня. Sapeornis (фото Science / AAAS).Как известно, на задних конечностях птичьих динозавров микрораптора и синорнитозавра...

Гигантские кальмары стали одним видом

20-03-2013 Просмотров:9712 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Гигантские кальмары стали одним видом

Гигантские кальмары рода Architeuthis распространены в умеренных и субтропических водах Атлантического, Тихого, Индийского океанов — то есть не будет большим преувеличением сказать, что эти огромные головоногие живут по всему миру....

Распад суперконтинента 116 млн лет назад заморозил Землю

21-06-2013 Просмотров:7375 Новости Метеорологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Распад суперконтинента 116 млн лет назад заморозил Землю

Ученые выяснили, что 116 млн лет назад из-за распада Гондваны температура воды в океане упала на несколько градусов. Это привело к вымиранию целого ряда планктонных организмов. Земля мелового периодаРезультаты исследования, проведенного...

Млекопитающие (Mammalia)

15-10-2016 Просмотров:4207 Млекопитающие (Mammalia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Млекопитающие (Mammalia)

Класс: Млекопитающие (Mammalia) Научная  классификация   Без ранга: Вторичноротые (Deuterostomia) Тип:  Хордовые (Chordata) Подтип: Позвоночные (Vertebrata) Инфратип: Челюстноротые (Ghathostomata) Надкласс: Четвероногие (Tetrapoda) Класс: Млекопитающие (Mammalia) Подкласс: Звери (Theria) Первозвери (Prototheria)   Оглавление 1. Общие сведения о Млекопитающих 2. Ареал обитания Млекопитающих 3. Отличительные особенности Млекопитающих 4. Происхождение и эволюция Млекопитающих 5. Классификация Млекопитающих 1. Общие сведения о Млекопитающих Представители двух позклассов млекопитающих - Звери (лошадь)...

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.