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 7866 раз Последнее изменение Вторник, 03 Декабрь 2013 17:14

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Почему митохондрии сохранили собственную ДНК

20-02-2016 Просмотров:6543 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему митохондрии сохранили собственную ДНК

Биологи Иэн Джонстон (Iain Johnston) из университета Бирмингема и Бен Уильямс (Ben Williams) из Кембриджского университета выяснили, как митохондриям — органеллам и «энергетическим станциям» живых клеток — удалось на протяжении...

Самых больших обезьян в мире убили фрукты и кариес

19-01-2014 Просмотров:9218 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Самых больших обезьян в мире убили фрукты и кариес

Неожиданную гипотезу вымирания гигантопитеков – огромных азиатских обезьян трехметрового роста – предложили китайские палеонтологи. Согласно их недавно опубликованной гипотезе, крупнейших приматов всех времен сгубили сладкие фрукты и вызванные ими проблемы...

Секрет успеха динозавров — в быстром росте

01-02-2012 Просмотров:12254 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Секрет успеха динозавров — в быстром росте

22-метровый апатозавр был одним из крупнейших существ в истории планеты, а 10-метровый аллозавр с острыми как бритва зубами — одним из самых грозных. Как так вышло, что подобные животные появились...

Колибри используют ястребов в качестве охранников

08-09-2015 Просмотров:6119 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Колибри используют ястребов в качестве охранников

Орнитологи выяснили, что колибри предпочитают выводить птенцов недалеко от гнезд ястребов. Соседство с хищными птицами отпугивает от колибри их врагов. КолибриОб этом говорится в статье ученых из Эквадора и США, опубликованной в журнале...

Обоснована причина эволюционного скачка древних людей

07-06-2010 Просмотров:8931 Новости Антропологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Обоснована причина эволюционного скачка древних людей

    Резкий прыжок в величине и развитии головного мозга, а следовательно, и познавательных способностей гоминидов произошёл после освоения ими морского/речного рациона. Сенсационное открытие совершила группа учёных из пяти стран,...

top-iconВверх

© 2009-2023 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.