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 3025 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Вновь найденный ихтиозавр рассказал о своих современниках

24-05-2016 Просмотров:4167 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Вновь найденный ихтиозавр рассказал о своих современниках

Доктор Ник Фрейзер (Nick Fraser), сотрудник Национальных музеев шотландии, вместе с американскими и китайскими коллегами, исследовали обнаруженные останки ранее неизвестного науке ихтиозавра, или, скорее, их старшего родственника. Рептилия жила на...

Биологи выяснили, почему все вредители до сих пор не вымерли

23-10-2018 Просмотров:158 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Биологи выяснили, почему все вредители до сих пор не вымерли

Все растения Земли не стали смертельно ядовитыми для вредителей из-за того, что производство токсинов крайне негативно влияет на скорость роста и размножения, заявляют генетики в статье, опубликованной в журнале PNAS. "Мы впервые показали, что огромные "вложения" в оборону...

Десятка самых интересных видов открытых в 2012 г.

24-05-2013 Просмотров:8421 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Десятка самых интересных видов открытых в 2012 г.

В мире науки есть свои конкурсы и премии, присуждаемые самым выдающимся учёным за самые выдающиеся исследования. Но есть одна научная отрасль, где конкурсы проводятся не только среди учёных, но и...

Птерозавры начинали летать сразу после вылупления из яйца

19-08-2014 Просмотров:4975 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Птерозавры начинали летать сразу после вылупления из яйца

Палеонтологи обнаружили в Бразилии залежи костей птерозавров. Их изучение позволило проследить за индивидуальным развитием этих мезозойских летающих рептилий. Оказалось, что птерозавры начинали летать уже с самого раннего возраста. Описание находки, сделанной...

У кембрийского иглокожего обнаружена пятилучевая симметрия

26-06-2013 Просмотров:8128 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

У кембрийского иглокожего обнаружена пятилучевая симметрия

В Марокко обнаружено сигарообразное существо, жившее около 520 млн лет назад.  Вымерший вид Helicocystis moroccoensis обладает «характеристиками, которые делают его наиболее примитивным иглокожим с пятикратной симметрией», отмечает соавтор исследования Эндрю Смит из Музея...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.