Дети в Римской империи страдали от рахита

Москиты послужат прототипом для безболезненной иглы

У женщин и мужчин развитие рака происходит по-разному

Разработан 3D-принтер для печати человеческой кожи

Три губительных эпидемии в XVI веке в Мексике сократившие коренное население более чем в десять раз

Разработчики портативного детектора меланомы получили премию Дайсона

Позднюю стадию рака груди победили с помощью иммунотерапии




Вакцина от болезни Альцгеймера стала ближе

Комары помогут создать новые средства против тромбов

Синтезирован суперантибиотик, к которому не вырабатывается резистентность

Иммунологи предсказывают действенность лекарств

Одновременный прием болеутоляющих и снотворного вызывает передозировку

Ученый изобрел аспирин для своего больного отца

Искусственный интеллект обучили создавать лекарства с нуля




Ощущение смысла жизни помогает увеличить её продолжительность

Почему время «летит быстрее» по мере старения

Аэробику признали средством продления жизни

Найден новый способ борьбы со старением

Метформин замедлил старение клеток человека

Учёным удалось на 36% продлить жизнь пожилых мышей

Возраст человека можно узнать по составу бактерий в его кишечнике


НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

03.12.2013

Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Тигровый питон и королевская кобра стали первыми змеями, чей геном прочитали полностью. Это позволило не только рассмотреть их частные генетические особенности, но и примерно оценить скорость и характер генетической эволюции этой группы рептилий по сравнению с другими позвоночными, пишет ScienceNOW.

Зоологи давно используют достижения молекулярной биологии в своих целях. Например, о родственно-эволюционных связях между группами животных куда проще судить, имея на руках последовательность генома. Но в этом смысле разным животным везёт по-разному; вот и до змей руки у учёных дошли только сейчас. Сразу две большие исследовательские группы опубликовали результаты анализа всего генома королевской кобры и тигрового питона. Эти виды стали первыми змеями, ДНК которых полностью секвенировали.

Разумеется, исследователи занялись этим не просто так, а чтобы понять, как на генном уровне отражается тот весьма своеобразный внешний вид и образ жизни, который ведут эти рептилии. С помощью генетического анализа можно не только выяснить, что за молекулярные механизмы стоят за той или иной особенностью змей, но и то, как эти существа, как говорится, дошли до жизни такой, то есть какие эволюционные изменения с ними происходили.

Тодд Кэстоу (Todd Castoe) из Техасского университета в Остине (США) и его коллеги занимались тёмным тигровым питоном, который обитает в Юго-Восточной Азии и в последнее время стал инвазивным видом в южных штатах США. Исследователи не просто прочитали его ДНК, но ещё и сравнили активность питоньих генов в сердце, печени, почках и тонком кишечнике до еды и после — через один день и через четыре дня после угощения.

В журнале PNAS зоологи сообщают, что изменения в активности генов у питона были на удивление масштабными: еда заставляла работать иначе буквально половину генов, и изменения эти происходили в течение 48 часов. В результате метаболизм питона ускорялся в 40 раз, а его внутренние органы (кишечник, почки и печень) за три дня вдвое увеличивались в размерах.

Что же до кобры, которой вместе с коллегами занимался Николас Кэйсвелл (Nicholas Casewell) из Бангорского университета (Великобритания), то тут учёных интересовала в первую очередь ядовитость змеи, её умение создавать ядовитую смесь из 73 пептидов и белков. Как пишут авторы в том же PNAS, в производстве яда у кобр задействовано 20 семейств генов, причём, что любопытно, те гены, которые работают в ядовитых железах, имеют двойников в других частях тела рептилии. В ходе эволюции «ядовитые» гены получали дополнительные копии, причём нередко не одну, и эти копии могли мутировать, ещё более усложняя яд.

В ходе эволюции ядовитые змеи вынуждены постоянно совершенствовать свой яд, поскольку их жертвы одновременно становятся более устойчивыми к тем токсинам, которыми их травят рептилии. Жизнь змеи в буквальном смысле зависит от яда, поскольку ничего, кроме него, она противопоставить противнику не может, и понятно, почему для этих целей выделены столь масштабные генетические ресурсы.

Исследователи из обеих групп попробовали заодно сравнить между собой геномы питона и кобры, а также сопоставить результат с ДНК других позвоночных, в том числе с ДНК единственного ядовитого вида млекопитающих — утконоса.

Для этого у обеих змей выбрали около семи с половиной тысяч генов, присутствующих в их геномах в одной копии. Как и ожидалось, генетические изменения в змеях шли с огромной скоростью, намного превышающей показатели других животных. Кроме того, количество генетических модификаций у змей тоже было много большим. Что понятно: форма тела, образ жизни и прочее у змей настолько необычны, что без масштабных генетических изменений, без сильнейших перестроек, которые позволили бы приспособиться к выбранной нише, было не обойтись.

При этом учёные отмечают, что многие изменения заключались не столько в том, как происходило управление уже существующими генами, сколько в появлении новых. Считается, что основной молекулярный инструмент эволюции — это перенастройка регуляции генов, внесение изменений в регуляторные области, но не появление новых кодирующих блоков. Однако змеи, видимо, в этом смысле оказываются некоторым исключением — из-за склонности их генома множить копии генов, которые в дальнейшем могут изменяться, как захотят.

Впрочем, делать какие-либо особенно масштабные выводы об эволюции змей всего лишь по двум геномам, наверное, рано, а потому сами исследователи предлагают дождаться появления ещё десяти змеиных геномов, которые должны быть исследованы в ближайшие два года.

Кирилл Стасевич


Источники:

  1. compulenta.computerra.ru







Александр Баев – один из пионеров исследований генома человека

Найдены 6500 генов, отличающие мужчин от женщин

Генетики нашли в ДНК мужчин следы древней «войны кланов»

Ученые добавили две новые буквы в генетический код

Генетики нашли «семью», состоящую из 13 миллионов человек

Современные высшие растения возникли в результате сдвига экспрессии генов

Сибирские генетики сделали первые шаги к управлению фотосинтезом



В тканях человеческого мозга замечены бактерии

Открыт новый тип кровеносных сосудов

Классическое представление о работе нейронов мозга оказалось ошибочным

Учёные утверждают, что у современных людей стала вырастать кость древних предков

В гиппокампе обнаружены «нейроны храбрости»

У людей обнаружили подсознательную чувствительность к магнитному полю Земли

Ученые нашли различия между нейронами мозга крысы и человека



Открыт новый вид фотосинтеза, использующий ближний инфракрасный свет

В ходе эволюционного эксперимента патогенный гриб превратился в полезного симбионта

Новый микроскоп показал работу клеток внутри организма в 3D

Обнаружены гигантские вирусы с расширенным репертуаром генов для синтеза белка

Земной микроорганизм способен питаться метеоритами

Ученые перенесли воспоминания от одной улитки другой

В Тихом океане найдены дышащие мышьяком формы жизни


© GENETIKU.RU, 2013-2022
При использовании материалов активная ссылка обязательна:
http://genetiku.ru/ 'Генетика'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь