Ученые выяснили, что за исчезновением конечностей у змей стоит изменение одного-единственного участка ДНК. Ученые смогли обратить это изменение вспять и заставили змеиный ген участвовать в образовании конечностей мыши.
Результаты исследования, проведенного американскими специалистами из Национальной лаборатории имени Лоуренса, опубликованы в журнале Current Biology.
Как известно, ни одна современная змея не может похвастаться наличием ног. Но еще 120 миллионов лет назад эти рептилии обладали пусть и маленькими, но всё же полноценными конечностями. Авторы статьи решили выяснить, какие же мутации повлекли за собой полное исчезновение змеиных ног.
Оказалось, что всё дело в гене, кодирующем белок «Sonic hedgehog» (он назван в честь ежа Соника из известного мультфильма). Этот ген встречается у большинства позвоночных, включая рыб, и отвечает за эмбриональное развитие конечностей. Точнее, речь идет об энхансере ZRS данного гена: энхансером называется участок ДНК, помогающий специальным белкам связаться с промотером, откуда начинается «считывание» гена, то есть синтез с нее информационной РНК. В данном случаем энхансер ZRS очень удален от промотера (примерно на один миллион нуклеотидных оснований).
Ученые сравнили, как устроен энхансер ZRS у 16 видов позвоночных животных, начиная хрящевыми рыбами и заканчивая змеями. Оказалось, что у питонов, у которых имеются внутренние рудиментарные зачатки ног, энхансер на 80% совпадает с энхансером ящериц. А вот у более продвинутых змей, таких как кобры, у которых даже не осталось рудиментов ног, энхансер имеет гораздо меньше общего с остальными позвоночными животными.
Затем исследователи решили проверить, насколько энхансер ZRS консервативен. Для этого они заменили энхансер мыши энхансером человека (они схожи на 73%) и энхансером рыбы латимерии (уровень сходства 57%), чей последний общий предок с четвероногими животными жил 400 млн лет назад. Оказалось, что в обоих случаях энхансер сработал и у мыши развились нормальные конечности.
Однако когда энхансер мыши был заменен на энхансер питона, у нее заложились лишь рудиментарные ноги с 2-3 пальцами. Когда же ученые вставили в зародыш мыши энхансер кобры, то у грызуна развитие конечностей вообще не происходило. Сопоставив результаты всех этих манипуляций, ученые поняли – в энхансере змей не хватает всего лишь 17 нуклеотидных пар. Когда их вставили в змеиный энхансер и затем снабдили им эмбрион мыши, у нее развились полноценные ноги.
Фактически ученым удалось показать, что такое крупное морфологическое изменение, как исчезновение ног, сводится к утрате небольшого участка ДНК длиной 17 нуклеотидных пар. Теоретически, если обратить его вспять, то змеям можно вернуть конечности, потерянные ими в ходе эволюции много миллионов лет назад.
Исотчник: infox.ru
15-09-2014 Просмотров:7412 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Граф Дракула оценил бы, как действует повилика Cuscuta pentagona, считают ученые: растение обвивается вокруг своей жертвы, прокалывает его стебель и постепенно высасывает из него все жизненные соки. Распространенный сорняк не просто...
16-05-2011 Просмотров:12653 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Чтобы удержаться на вертикальной поверхности, у птицеедов есть дополнительные паутинные органы на лапках ног, которые включаются в моменты особой неустойчивости. Чилийский розовый птицеед Grammostola rosea (фото Grazzybear)У героя комиксов Человека-паука паутина...
30-09-2014 Просмотров:7580 Новости Окенологии Антоненко Андрей
Кругосветная экспедиция исследовательского судна Балтфлота "Адмирал Владимирский" подтвердила существование острова Яя. Он находится в архипелаге Новосибирских островов в Северном Ледовитом океане, сообщили во вторник ИТАР-ТАСС в пресс-службе Западного военного округа...
13-11-2010 Просмотров:10780 Новости Геологии Антоненко Андрей
Ученые пришли к выводу, что влажные тропические леса Амазонки стали центром мирового разнообразия видов благодаря образованию Анд. Процессы горообразования проходили в несколько этапов. Каждый раз создавались особые условия, привлекающие определеные...
06-02-2013 Просмотров:10669 Новости Зоологии Антоненко Андрей
У всех млекопитающих зрение и слух трёхмерны. Но есть некоторые животные, у которых трёхмерным оказывается ещё и обоняние. Что для этого нужно? — Чтобы сигналы от каждой ноздри поступали в...
Исследователи из австралийского Университета Нового Южного Уэльса обнаружили в одном из антарктических озёр новый вид вирофага, названного в честь озера OLV (Organic Lake Virophage). Один из вирусов, павший жертвой вирофага (фото…
Отряд (ordo) в систематике животных, таксономическая категория, объединяющая несколько семейств. Близкие отряды составляют класс. В ряде случаев, в связи с усовершенствованием системы, отряды объединяют в классы не непосредственно, а через…
Науку всегда волновало, как летучие живые существа запасают нужное количество энергии. Ведь для многих из них КПД полёта не превышает 10% (особенно это касается насекомых). И главное: в моменты резкого…
Исследователи из Университета Аделаиды обнаружили, что оливковые морские змеи (Aipysurus laevis) и два других вида Aipysurus отодвигают хвост от света. Этот маневр, вероятно, позволяет змеям спрятать свой хвост от акул…
Немецкие ученые выяснили, что у летучих мышей не самцы поют самкам серенады, а наоборот. У ночных обитателей тропиков мешкокрылов именно дама должна спеть первой, чтобы привлечь внимание самца. Правда, люди…
Биологи обнаружили в Индии крайне необычную популяцию богомолов, которые охотятся не на других насекомых, а на гораздо более крупную добычу – рыбок, подплывающих близко к поверхности рек и озер. Его описание было представлено в Journal…
Генетики из России и США расшифровали ДНК якутов и нганасанов и открыли необычные версии генов, позволяющих этим народам Севера выживать в условиях постоянного холода, полярной ночи и диеты, состоящей почти полностью из жиров. Об этом говорится в статье,…
Сотни тысяч лет назад некие генетические адаптации позволили людям выйти из Африки и расселиться по всей земле. Исследователи из Кембриджа (Великобритания) полагают, что и у современных людей можно обнаружить следы…
Спутник Юпитера Ио — наиболее вулканически активное тело в Солнечной системе: там сотни вулканов, и некоторые из них выбрасывают фонтаны лавы на высоту до 400 км. Гигантский выброс магмы из вулкана…