Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Генетики>>Ученые выяснили, как возникли пятна на шкурах животных

Понедельник, 20 Февраль 2017 15:53

Ученые выяснили, как возникли пятна на шкурах животных

Автор 

Российские генетики нашли новое биологическое и математическое объяснение тому, как возникают пятна и полоски на поверхности тела и шкуре животных, и опубликовали его в журнале PLoS One.

200217Форма тела, окраска и другие внешние отличительные признаки животных зачастую возникают из-за физических феноменов, которыми управляют простые математические законы. К примеру, кишечник всех позвоночных животных можно описать при помощи одной и той же формулы, а кора мозга укладывается в извилины во время роста зародыша по очень простому физическому принципу.

Одна из самых интересных загадок такого рода – то, как и почему шкуры кошек и многих других животных покрыты разноцветными полосками и точками. За последние годы ученые предложили несколько формул, описывающих их формирование, и нашли несколько генов "пятнистости" и "полосатости". При этом биологи не понимали, как работает механизм их появления.

Андрей Зарайский из Института биоорганической химии РАН и его коллеги из МГУ и Физического института РАН в Москве предложили новое оригинальное объяснение тому, как могут формироваться пятна и полоски, используя формулы, которые предложил для их объяснения Алан Тьюринг еще в 1950 годах.

Схема того, как возникает пятнистая окраска рыб и ряда других животныхСхема того, как возникает пятнистая окраска рыб и ряда других животныхВеликий британский математик предположил, что полоски на теле кошек, зебр и пятна на теле леопардов и других животных возникают благодаря наличию в их зародышах двух химических веществ, которые распространяются через весь эмбрион и взаимодействуют друг с другом.

Различия в скорости движения веществ через организм, как показал Тьюринг в своих исследованиях, порождают характерные "точки" и "полоски", распределеные по будущему телу. Схожим образом могут расти и другие структуры в теле животных и человека, в том числе и пальцы на руках и ногах у человека.

Руководствуясь выкладками Тюринга, биологи давно ищут такие молекулы. За последние годы они нашли несколько возможных кандидатов на роль этих биологических "художников".

Проблема, как рассказывают российские исследователи, заключается в том, что ученые ожидали, что молекулы искомых веществ будут устроены совершенно по-разному и заметно отличаться по массе и форме. На самом деле все они похожи друг на друга, из-за этого у биологов возник вопрос – как они могут управлять ростом полосок и пятен?

Ученые из России раскрыли этот секрет, обратив внимание на то, что на скорость распространения подобных белковых молекул-"художников" влияют не только их собственные свойства, но и то, как они взаимодействуют с белковыми структурами, так называемым внеклеточным матриксом, который поддерживает клетки и управляет их миграцией во время роста зародыша.

Ученые построили математическую модель и проверили ее, проследив за тем, как белки WNT и  DKK, управляющие ростом волосяных луковиц в зародышах крыс, взаимодействуют с межклеточной средой. Эти наблюдения подтвердили их гипотезу. Выяснилось, что WNT сильнее "сцеплялся" с межклеточной средой, тогда как связи с ней DKK заметно слабее. В результате этого молекулы WNT распределялись по зародышу более точечно, порождая "лес" из будущих волосяных луковиц на поверхности кожи.

Аналогичным образом, как рассказывают Зарайский и его коллеги, возникал узор из черных пятен на теле желтого сомика-кукушки. Сейчас российские биохимики пытаются понять, как можно управлять этим процессом, и как можно доказать, что именно этот механизм отвечает за появление пятен.


Источник: РИА Новости


Прочитано 2424 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Биологи научились "программировать" растения на стойкость к засухе

05-02-2015 Просмотров:4570 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Биологи научились "программировать" растения на стойкость к засухе

Молекулярные биологи модифицировали один из генов растений таким образом, что они начали воспринимать молекулы одного из противогрибковых средств в качестве сигнала наступления засухи, что позволяет в прямом смысле управлять их чувствительностью к отсутствию воды, говорится...

Вулканы только подготовили великое вымирание, фаталити нанесла сама экосистема

19-11-2011 Просмотров:7579 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Вулканы только подготовили великое вымирание, фаталити нанесла сама экосистема

По новым данным, на великое вымирание ушло менее 200 тыс. лет. Оно сопровождалось очень быстрыми изменениями атмосферной концентрации двуокиси углерода. Фото Rae AllenРазличные методы дают примерно одну и ту же дату:...

Неандертальцы ели зелень

19-07-2012 Просмотров:9782 Новости Антропологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Неандертальцы ели зелень

 Широкая публика по-прежнему считает неандертальцев мясоедами. Мол, поэтому они около 25 тыс. лет назад и вымерли: есть им было нечего, тогда как всеядные сапиенсы смогли выжить. Однако продолжают появляться свидетельства того,...

Сокровища Паратетиса. Что скрывают от палеонтологов недра Северного Кавказа

21-10-2016 Просмотров:2840 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Сокровища Паратетиса. Что скрывают от палеонтологов недра Северного Кавказа

Несколько десятков миллионов лет назад на территории, занимаемой сейчас Краснодарским краем, Карачаево-Черкессией, Кабардино-Балкарией и другими республиками Северного Кавказа, раскинул свои воды Паратетис – внутриконтинентальный океан, протянувшийся от Альп до Урала...

Палеобиолог вычислил самое древнее ядовитое существо

05-06-2010 Просмотров:10070 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеобиолог вычислил самое древнее ядовитое существо

О том, что конодонты (conodonts), миниатюрные морские существа, появившиеся на Земле около 500 миллионов лет назад, могут быть первыми ядовитыми животными планеты, впервые задумался профессор Хуберт Шанявский (Hubert Szaniawski) из...

top-iconВверх

© 2009-2017 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.