Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

Ученые нашли гены плавников

Воскресенье, 27 Июнь, 00:06, oceanology.ru


how-fins-became-limbs.jpgЧтобы древние рыбы смогли выйти на сушу, им потребовалось не только приобрести или заменить несколько генов. Часть генома пришлось потерять. Эмбриональное развитие всех позвоночных животных, от рыб до человека, на начальных стадиях очень похоже. Тем не менее, у рыб развиваются плавники, а у наземных позвоночных из тех же зачатков вырастают «ходильные» конечности. От чего это зависит, выяснили канадские ученые из университета Оттавы (University of Ottawa) в сотрудничестве с коллегами из Великобритании, Сингапура и Германии. О родственности – биологи говорят о «гомологичности» — плавников и конечностей можно судить по анатомическому сходству скелетов. Но есть отличие – краевой слой эпидермиса при развитии плавников у рыб образует тонкие нити — актинотрихии. У наземных позвоночных, а также у ластоногих млекопитающих и водных рептилий их нет. Ключевые нити и ключевые гены плавников Актинотрихии служат опорными структурами плавников, в дальнейшем из них формируются острые плавниковые лучи – лепидотрихии. Состоят актинотрихии из белка эластоидина, обладающего свойствами коллагена и эластина. Но детальное строение этого белка до сих пор не было изучено. zebrafish.jpg Группа Мари-Андре Акименко (Marie-Andrée Akimenko) работала с популярным модельным организмом – рыбкой данио рерио, или зебрафиш (Danio rerio). Ученые нашли два гена, которые при развитии зародыша активизируются только в плавниках. А затем показали, что эти гены кодируют белки со свойствами эластоидина. Расшифрованный белок биологи назвали актинодином и убедились, что именно из него состоят плавниковые нити. Гены and1 и and2 кодируют белки And1 и And2. Они содержат, соответственно, восемь и десять повторов одинакового мотива из девяти аминокислот. Белковые молекулы соединяются друг с другом, формируя протяженные домены. Гены актинодина начинают работать в зародыше рыбы в местах зачатков плавников. Именно после этого на них развиваются актинотрихии, затем туда же мигрируют клетки соединительной ткани – фибробласты и образуют лопасть плавника. В конце формируются плавниковые лучи. Биологи обнаружили активность генов не только в зародыше, но и у взрослой рыбы при регенерации поврежденных плавников. Чтобы проверить, действительно ли работа этих генов необходима для развития полноценных плавников, исследователи заблокировали работу генов and1 и and2 в эмбрионах данио рерио. Выключение генов актинодина по цепочке нарушило работу множества других генов и синтез соответствующих белков – факторов роста. В мутантных зародышах развились, правда, все-таки не ноги, а дефектные укороченные плавники без актинотрихий и лопастей. При этом хвостовой плавник развился как обычно. Иногда потеря ведет к прогрессу Гены and1 и and2 биологи нашли и у других костных рыб, а также у слоновой акулы (Callorhinchus milii) – древней хрящевой рыбы. «Существование гена, кодирующего актинодин, у слоновой акулы показывает, что это древнее семейство генов позвоночных, которое у надкласса четвероногих исчезло или очень сильно изменилось», – пишут ученые в статье. У наземных же позвоночных таких генов просто нет. Из этого ученые сделали вывод, что гены имеют древнее происхождение, а в процессе выхода рыб на сушу утрачены за ненадобностью. Причем сначала гены перестали работать в парных грудных и брюшных плавниках, а потом – в хвосте. Это подтверждается ископаемыми остатками первых примитивных водных четвероногих из позднего девона. Их конечности уже выглядели как ноги, а не как плавники, а хвост еще был устроен по рыбьему типу. Недавно другой коллектив исследователей обнаружил еще один важный ген, который отвечает за различия между рыбами и более эволюционно продвинутыми существами. Исследователям удалось определить, какой ген необходим для развития четырехкамерного сердца – самого совершенного варианта этого органа. У рыб сердце двухкамерное, у земноводных – трехкамерное, в сердце птиц и млекопитающих четыре камеры. Вопрос с числом истинных камер у рептилий решен не до конца. О том, как плавники превратились в ноги, можно подробнее прочитать в последнем номере Nature. Сделайте закладку, чтобы перечитать позже ?ak_action=api_record_view&id=2000&type=feedКомментариев на данный момент: 0. Вы можете добавить комментарий.Связанные записи Японские ученые обнаружили живого представителя доисторических рыб целакантов Эксперты Владивостока отправились изучать стада лососей в Тихом океане Экспедиция ЮНЦ РАН проведет комплексные исследования в Азовском и Черном морях Шведские рыбаки поймали «вымершую» рыбу Что такое трал? oceanology?d=7psxW5EE9d4 oceanology?d=yIl2AUoC8zA oceanology?d=qPPKJENmvh8

Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)