Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Генетики>>Ученые объяснили, как змеи в процессе эволюции потеряли конечности

Понедельник, 18 Февраль 2019 17:45

Ученые объяснили, как змеи в процессе эволюции потеряли конечности

Автор 

Хотя змеи и ящерицы принадлежат к одному отряду чешуйчатых, они отличаются очевидным аспектом: у змей нет конечностей. Ученые изучили генетические изменения, которые привели к этой разнице, и проанализировали деградацию глаз у некоторых подземных животных.

180219«Наша работа состояла из изучения геномов нескольких видов позвоночных, включая идентификацию геномных областей, которые изменились только у змей или подземных млекопитающих, оставаясь неизменными у других видов, которые не потеряли конечностей или не имеют нормальных глаз», — уточняет руководитель исследовательской группы Джулиана Гуссон Россито (Juliana Gusson Roscito). Само исследование сотрудников Института молекулярной клеточной биологии и генетики имени Макса Планка в Дрездене (Германия) опубликовано в журнале Nature Communications.

По мнению ученых, млекопитающие с деградировавшими зрительными системами, по-видимому, выделяют из геномов определенные гены — как правило те, которые связаны с образованием хрусталика и фоторецепторных клеток в глазах. Вероятнее всего, этот процесс был постепенным, и, в конце концов, эти гены полностью потеряли способность кодировать белки. Однако, по мнению Россито, этого не случилось со змеями, которые не потеряли гены, связанные с формированием конечностей.

«Чтобы быть более точным, наше исследование, которое секвенировало геном змеи, действительно обнаружило потерю одного гена, но только одного. Следовательно, подход, который мы выбрали, состоял в изучении не генов, а элементов, которые регулируют их экспрессию», — добавляет она.

Экспрессия гена — независимо от того, «активен» ген или нет — зависит от регуляторных элементов, которые находятся за пределами самого гена. Они в основном пропускают или блокируют информацию внутри гена, которая транскрибируется в РНК и затем переносится для генерации белка. Этот процесс контролируется цис-регуляторными элементами (cis-regulatory elements, CRE) — последовательностями нуклеотидов в ДНК, расположенными рядом с генами, которые они регулируют. Эти CRE могут значительно изменить функциональность генома с помощью генов, которые они блокируют или активируют.

«Регуляторный элемент может активировать или ингибировать экспрессию гена в определенной части организма, например в конечностях, в то время как другой регуляторный элемент может активировать или ингибировать экспрессию того же гена в другой части тела. Если ген потерян, он перестает экспрессироваться в обоих местах и часто может негативно влиять на формирование организма. Однако, если потерян только один из регуляторных элементов, выражение может исчезнуть в одной части, при этом сохранившись в другой», — объясняет Россито.

Тем не менее точно определить CRE довольно сложно. Все гены следуют определенной структурной схеме, имея пары оснований на каждом конце гена, поэтому их легко разграничить. CRE должны быть определены косвенно, обычно путем сравнения последовательностей ДНК из разных видов. Именно это и сделала команда ученых: они сравнили геномы змей с генами различных рептилий и позвоночных, у которых есть конечности. По словам специалистов, поскольку «геномных последовательностей для рептилий с хорошо развитыми конечностями мало», они самостоятельно и впервые секвенировали геном аргентинского черно-белого тегу (Salvator merianae).

Используя этот геном в качестве примера, команда рассмотрела геномы и нескольких других видов: двух змей (удава и питона), трех других пресмыкающихся, трех птиц, аллигатора, трех черепах, 14 млекопитающих и рыбы отряда целакантообразных (Coelacanthiformes). Имея пять тысяч возможных кандидатов в регуляторные элементы в ДНК этих видов, команда изучила геномы нескольких видов змей. Им удалось сузить поиск до набора CRE, мутация которых могла привести к исчезновению конечностей у этих пресмыкающихся.

Россито отмечает, что найденный CRE — лишь один из регуляторных элементов для одного из нескольких генов, которые контролируют формирование конечностей. В своей работе ученые значительно расширили этот набор, показав, что некоторые другие элементы, ответственные за регулирование многих генов, мутировали у змей.


Источник: PaleoNews


 

Прочитано 1141 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Кембрийское сердце. Систему кровообращения изобрели полмиллиарда лет назад

11-04-2014 Просмотров:6008 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Кембрийское сердце. Систему кровообращения изобрели полмиллиарда лет назад

Примитивное членистоногое Fuxianhuia из кембрийских отложений Китая продолжает удивлять ученых. Как выяснили американские палеонтологи, находясь на самых ранних этапах эволюции своего типа оно, тем не менее, обладало сложнейшей сердечно-сосудистой системой. Сердечно-сосудистая...

Шимпанзе нравится интеллектуальная работа

25-02-2013 Просмотров:10417 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Шимпанзе нравится интеллектуальная работа

Зоологи Фэй Кларк и Лорен Смит из Королевского ветеринарного колледжа и Зоологического института в Лондоне (оба — Великобритания) обнаружили, что шимпанзе получают удовольствие от интеллектуальной работы, даже если не имеют...

Геном грызунов содержит в себе "программу" рытья нор, выяснили биологи

16-01-2013 Просмотров:12247 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Геном грызунов содержит в себе "программу" рытья нор, выяснили биологи

Ученые обнаружили в геномах хомячков особый набор генов, который управляет длиной и размерами тоннелей, которые эти грызуны вырывают под землей, и повреждение этих участков ДНК приводит к потере способности к...

Как цикады управляют численностью птиц

17-12-2012 Просмотров:9846 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Как цикады управляют численностью птиц

Бóльшую часть жизни цикады проводят в виде личинок, роющих норы в земле. Когда приходит время, личинки выходят на поверхность и превращаются в стрекочущих крылатых особей. При этом биологические часы, управляющие...

Человек променял часть ДНК на мозг и моногамность

11-03-2011 Просмотров:11758 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Человек променял часть ДНК на мозг и моногамность

Человек в процессе эволюции утратил некоторые участки ДНК, а вместе с ними — вибриссы и часть полового органа. И благодаря тем же генетическим потерям приобрел большой мозг. ШимпанзеЧеловек многими деталями анатомии...

top-iconВверх

© 2009-2021 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.