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 3315 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

В Китае обнаружено самое длинное насекомое в мире - палочник…

10-05-2016 Просмотров:4669 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Китае обнаружено самое длинное насекомое в мире - палочник длиной более 62 см

Непревзойденное по величине экзотическое насекомое обнаружено в горах Гуанси-Чжуанского автономного района на юго-западе Китая. ПалочникНайденный экземпляр из семейства палочниковых с вытянутыми конечностями достигает в длину 62,4 см, сообщили местные СМИ. Предыдущим рекордсменом...

Хвастаться гениталиями начали еще в юрском периоде

23-08-2013 Просмотров:6714 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Хвастаться гениталиями начали еще в юрском периоде

Китайские палеонтологи описали самых древних насекомых, щеголявших перед самками гипертрофированными мужскими половыми органами. Как оказалось, увеличивать гениталии в ущерб мобильности некоторые группы начали еще в юрском периоде. Современная скорпионница Panorpa dubia У...

Агрессивность и миролюбивость бактерий зависят от короткого ДНК-переключателя

08-07-2012 Просмотров:7499 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Агрессивность и миролюбивость бактерий зависят от короткого ДНК-переключателя

Короткая последовательность ДНК превращает бактерии, живущие в нематодах, в грозное биологическое оружие — а потом вновь делает из них кротких симбионтов. Такой же механизм может работать у кишечных патогенов, которые...

Потепление разовьет влажные тропические леса

16-11-2010 Просмотров:9229 Новости Экологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Потепление разовьет влажные тропические леса

Влажным тропическим лесам глобальное потепление только на руку. Такой вывод сделали ученые, проанализировав образцы спор и пыльцы, сохранившиеся в древних отложениях. Тропические леса Группа ученых из нескольких американских и европейских...

Древний дельфин копал дно подбородком

18-03-2014 Просмотров:5394 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Древний дельфин копал дно подбородком

Причудливого родственника современных дельфинов, буквально вспахивавшего донный осадок собственным подбородком, описали американские палеонтологи. Ближайшие аналогии устройства, заменявшего ему нижнюю челюсть, ученые встретили только у рыб и птиц. Semirostrum ceruttii Semirostrum ceruttii входит...

top-iconВверх

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