Превращение плавников в конечности воспроизвели в лаборатории

Срез эмбриона данио-рерио с зачатками конечностей вместо плавников. Фото Freitas et al/Developmental Cell

Испанские ученые показали, что увеличение копий всего одного гена hoxd13a у рыбки данио-рерио (Danio rerio) приводит к превращению плавников в зачатки конечностей. Работа опубликована в журнале Developmental Cell, а ее краткое содержание приводит New Scientist.

Исследователи проводили активацию гена hoxd13a у эмбрионов рыб с помощью введения его дополнительных копий на искусственной ДНК-конструкции. Спустя сутки, у тех эмбрионов, где дополнительные копии гена успешно встраивались в ДНК, на месте плавников начинали образовываться зачатки конечностей. В них разрасталась ткань (предшественница хряща), из которой впоследствии развиваются кости. Эмбрионы с активированным геном hoxd13a продолжали жить еще несколько дней, но затем все равно погибали.

Ген hoxd13a относится к важному семейству hox-генов, которые управляют развитием практически всех животных, от кольчатых червей до человека. Нарушения в их работе приводят иногда к образованию ошибок развития. Например, когда вместо антенн на голове мухи образуются ноги, из которых, собственно, антенны и образовались в ходе эволюции.

Интересно, что в своей работе авторы имели дело не с такой (довольно известной) активацией "программы из прошлого", когда hox-ген активирует подавленную, но по-прежнему хранящуюся в ДНК программу развития, - ведь в ДНК рыб не может быть памяти о конечностях. В данном случае ученые показали, что простое увеличение копий одного гена на уровне организма может привести к резкому эволюционному преобразованию - образованию конечностей.

Недавно биологи научились вносить в геном модельных рыб изменения не только на эмбриональных стадиях развития, но и в зрелом возрасте. Такой инструмент может пригодиться для исследования роли hox-генов во взрослом организме.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
Ракета-носитель «Союз-2.1а» в монтажно-испытательном корпусе на территории технического комплекса космодрома ВосточныйВсем спасибо, все свободны
Почему космодром Восточный оказался не нужен России
Северная полярная область Меркурия характеризуется резкими перепадами температур (50-400 кельвинов) и наличием в кратерах водяного льдаОсталось недолго
Как умирает ближайшая к Солнцу планета
Waaagh!
Реки крови и бесконечная война: рецензия на Warhammer 40,000: Dawn of War III
Красный лев Троцкий на могиле контрреволюции, из серии карикатур Виктора Дени. РСФСР, 1922 год«Он воспламенял народные массы»
Как Лев Троцкий обеспечил победу большевиков в 1917 году
Комби-удар
Выясняем, как обновленная «Октавия» ведет себя на российских дорогах
Автомобили года в России
Россияне выбрали лучшие машины 2017 года в 23 классах
Сельхозтехника с паровыми двигателями
Самые интересные паровые машины для работы в поле
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности