Ученые из СШИ выяснили, что черты, которые отличают позвоночных от беспозвоночных, стали возможными благодаря появлению нового набора генов 500 миллионов лет назад.
Новое исследование Университета Колорадо в Боулдере (США)
показало, что черты, которые отличают позвоночных от
беспозвоночных, стали возможными благодаря появлению нового
набора генов 500 миллионов лет назад. Эти гены имеет решающее
значение для формирования скелета головы и других уникальных черт
позвоночных во время эмбрионального развития, сообщает
пресс-служба вуза. Ученые поделились своими
выводами в журнале Nature.
«Каждое животное, по сути, состоит из одного и того же базового
набора «деталей Lego». Эта работа показывает, что у позвоночных
есть еще несколько особых деталей в дополнение к набору, и мы
определили, что это за детали», – отметил Даниэль Медейрос
(Daniel Medeiros), старший автор статьи, доцент кафедры экологии
и эволюционной биологии в Университете Колорадо в Боулдере.
Особые детали у позвоночных известны под общим названием
«сигнальный путь эндотелина». Это набор генов, которые влияют на
то, как клетки «общаются», взаимодействуют друг с другом.
Исследователи обнаружили, что это семейство генов отвечает за то,
чтобы клетки нервного гребня – клетки, которые развиваются в
уникальные черты позвоночных, такие как клетки костной ткани,
пигментные клетки и клетки
периферической нервной системы, – размножаются и
развивают определенную функции.
Результаты этого исследования показывают, что не только
копирование генов играет большую роль в эволюции новых признаков.
(Когда геном дублируется, новые копии существующих генов могут
брать на себя новые роли в организме.) Новые семейства генов
также могут дать начало новым признакам.
Даниэль Медейрос и его коллеги смогли подтвердить эту гипотезу,
отредактировав с помощью инструменты CRISPR геном личинок
морской миноги – типа бесчелюстных рыб. Ученые определили
семейство генов сигнального пути эндотелина у миноги и удалили
его. В результате личинки развились в существ, больше
похожих на беспозвоночных червей,
близких эволюционных предков миноги.
Почему ученые проводили эксперименты именно с миногой?
Бесчелюстные предки миноги эволюционно отделились от других рыб
около 500 миллионов лет назад (они выделяются в отдельный класс).
И минога является современной моделью одного из первых
позвоночных.
[Фото: David Jandzik]
На изображении: трехмесячная личинка морской миноги с
отредактированным геномом.
Источник: www.colorado.edu
Источник: scientificrussia.ru
