Биологи из Флоридского университета выяснили, какие генетические изменения привели к исчезновению конечностей у змей. Ими оказались три мутации в участке ДНК, который контролирует активность гена, необходимого для развития лап. Свои выводы ученые представили в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Об этом сообщает издание EurekAlert!
Около 150 миллионов лет назад змеи, как и другие рептилии, имели лапы. Однако затем возникли ошибки в нуклеотидной последовательности, относящейся к энхансерам — участкам ДНК, которые, связываясь с определенными молекулами, усиливают активность какого-либо гена. В данном случае этот ген называется Sonic hedgehog. Он известен тем, что отвечает за формирование конечностей при развитии эмбриона.
В своих исследованиях ученые использовали эмбрионы питонов. Они выяснили, что функционирование Sonic hedgehog из-за трех мутаций прекращается на ранних этапах развития змей, оставляя зачатки конечностей. Остальная часть генетического механизма, обеспечивающего формирование лап, сохранилась в течение миллионов лет и до сих пор существует в питонах и удавах. При этом нетронутыми остались даже те гены, что отвечают за рост пальцев.
Другие змеи, такие как кобры и гадюки, имеют больше мутаций в регуляторной ДНК, поэтому лишены даже рудиментарных конечностей.
Еще одна группа американских ученых, опубликовавшая статью в журнале Cell, подтвердила, что ключевым участком ДНК, способствующим потере лап, является энхансер Sonic hedgehog. Исследователи использовали CRISPR, чтобы встроить регулятор в мышей. В результате у грызунов развились очень короткие конечности.