Болезни, которые ставят в тупик врачей

В Германии ученые представили смесь для заживления переломов

Дети в Римской империи страдали от рахита

Разработана методика домашней диагностики туберкулеза

Пластичность раковых клеток использовали против них, превратив их в жировые

Создана искусственная кровь, способная 48 часов заменять настоящую

Российские ученые разработали «живые» бинты




Адреналин помогает при остановке сердца и вредит мозгу

Небольшие дозы виагры снижают риск рака

Чувствительный к глюкозе наногель успешно борется с гипергликемией у крыс

FDA одобрило первый препарат, подавляющий гены

Первое лекарство от хронической мигрени одобрено в Евросоюзе

Витаминные и минеральные добавки показали свою бесполезность

Комары помогут создать новые средства против тромбов




Американка дожила до 105 лет, несмотря на алкоголь и курение

106-летний неутомимый француз возвращается на велотрек

Увеличить шансы 70-летним дожить до 80 помогут ежедневные тренировки

Борьба со старением: чем опасны попытки удлинения теломеров

Обнаружены различия в процессе старения у жителей разных стран

Ученые нашли генетические сигнатуры биологического старения

Найден новый белок, регулирующий длину теломер


НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

08.05.2008

Геном утконоса оказался сложнее своего хозяина

Утконос — водоплавающее отряда однопроходных, одно из самых известных эндемичных животных Австралии. Это странное существо похоже на смесь рептилии, птицы и млекопитающего. Так стоит ли удивляться, что «расшифровав утконоса» и сравнив его «код» с хромосомными наборами других животных, исследователи открыли в нём «кусочки» всё тех же птиц, рептилий и млекопитающих? Стоит.

Первоначальная расшифровка наследственной информации диковинного создания была проведена интернациональным консорциумом учёных под руководством Уэсли Уоррена (Wesley Warren) из центра расшифровки геномов университета в Сент-Луисе (Genome Sequencing Center). И записанный «код жизни» оказался не менее странным, чем сам утконос.

Учёные проанализировали геном самки утконоса Гленни (Glennie) из австралийского штата Новый Южный Уэльс. Исследователи обнаружили порядка 18,5 тысячи генов и сравнили их последовательности с генетической информацией человека, мыши, собаки, опоссума и курицы.

Заполучив ценныю данные, биологи теперь разбираются в «лоскутном одеяле» открытий, которые помогут узнать больше об эволюции животного мира и, в частности, млекопитающих.

Пример: одним из основных отличительных признаков млекопитающих является наличие у них молочных желёз, с помощью которых они вскармливают своё потомство молоком. У утконоса нет сосков, но тем не менее присутствуют железистые участки кожи, которые выделяют молоко (насыщенное жирами, сахарами и белками) через поры.

Проведённый обширный анализ показал, что у утконоса есть гены, отвечающие за выработку казеина (основного белка молока всех млекопитающих). Из этого генетики делают вывод, что появление молока у млекопитающих произошло более 166 миллионов лет назад (после того как последние отделились от завропсид, от которых позже произошли современные рептилии и птицы).

Другая группа учёных взялась за изучение генов, отвечающих за образование яйцеклеток утконоса. Они также поведали много интересного.

Эмбрион будущего детёныша развивается в утробе матери в течение 21 дня, затем самка откладывает небольшое яйцо с кожистой скорлупой. По прошествии ещё 11 дней на свет появляются детёныши с не полностью дифференцированными органами. Как сумчатые они развиваются дальше, питаясь молоком матери.

Биологи выяснили, что утконос обладает четырьмя генами, которые присутствуют у млекопитающих и ответственны за образование первичной оболочки яйцеклетки (zona pellucida), облегчающей её оплодотворение. При этом у него также имеются два совпадения по гену ZPAX, который ранее был обнаружен у птиц, амфибий и рыб.

Кроме того, в наследственной информации этого животного присутствует ген, который есть у куриц и рыб и отвечает за образование вителлогенина (белка-предшественника, на котором строится желток яйца). Это означает, что вителлогенин появился до отделения от завропсидов (с одной оговоркой: если у куриц три гена, кодирующих вителлогенин, то у утконоса он один).

Ещё одно интересное наблюдение: были найдены гены, также присутствующие у животных с хорошо развитым обонянием (например грызунов и собак). То есть несмотря на то что утконос плавает под водой с закрытыми глазами, ноздрями и ушами, он ориентируется не только с помощью расположенных на его «клюве» рецепторов, чувствительных к электрическим сигналам, но и, возможно, по запаху.

Однако генетики обнаружили и более любопытные факты. Так, другие черты утконоса, присущие современным рептилиям, как выяснилось, эволюционировали отдельно.

Известно, что мужские особи «австралийского аборигена» обладают ядовитыми шпорами на задних лапах. Яд, который в них расположен, способен убить животное размером с собаку и принести существенные болевые ощущения человеку.

Как и яд рептилий, он представляет собой смесь как минимум трёх пептидов. Но этот коктейль появился в результате дублирования генов утконоса, отличающихся от генов современных рептилий. То, что яды оказались похожи, — пример конвергентной эволюции у двух разных животных.

Известно также, что пол детёныша утконоса определяют не две (как у млекопитающих, в частности человека, и птиц), а десять хромосом из 52. При этом хромосомы, хоть и маркируются как X и Y, совершенно не похожи ни на одну из X-хромосом человека, мыши или собаки. Более того, X-хромосомы утконоса имеют больше сходства с Z-хромосомами птиц.

Получается, что половые хромосомы плацентарных, а также ген Sry, расположенный на Y хромосоме, эволюционировал уже после того, как однопроходные отклонились от млекопитающих, что произошло значительно позже, чем считалось ранее.

«Наши половые хромосомы являются обыкновенными аутосомами утконоса», — поясняет Дженнифер Грэйвс (Jennifer Graves), исследовательница из Австралийского национального университета (Australian National University), ранее участвовавшая в расшифровке генома опоссума.

Примерно те же результаты получили биологи, изучающие строение микро-РНК утконоса. Среди них были те, что встречаются только у куриц (но не у млекопитающих), и наоборот.

«Как ни странно, но мы действительно обнаружили, что морфология животного отображается на уровне молекулярной биологии в его геноме, хотя это вовсе не обязательное условие», — добавляет Грегори Хеннон (Gregory Hannon) из частной некоммерческой лаборатории Cold Spring Harbor Laboratory в Нью-Йорке. Он также является одним из авторов общей статьи, опубликованной в журнале Nature.

Таким образом, выходит, что части генома разных животных сосуществуют в хромосомном наборе одного организма, делают вывод учёные в пресс-релизе университета Вашингтона в Сент-Луисе.

При этом почти половину генома утконоса составляют некодирующие последовательности ДНК, множество копий перемещающихся генетических элементов (как у многих млекопитающих), но при этом значительно реже встречаются микросателлиты, которые к тому же по строению больше напоминают те же участки у рептилий. Баланс комплементарных пар оснований (а их по грубым оценкам порядка 2,2 миллиарда) смещён в сторону А-Т пар.

Достоверно можно сказать, что полученная информация (её вы найдёте здесь) будет ещё долго разбираться по кирпичикам и обрабатываться, а различия в геномах утконоса и других животных приписываться тем или иным особенностям видов.

В будущем же учёные мечтают добраться до генома не менее любопытного родственника утконоса – ехидны. Но пока это даже не обозримое будущее.

Юлия Рудый


Источники:

  1. membrana.ru







Современные высшие растения возникли в результате сдвига экспрессии генов

Прочитали рекордный по длине геном мексиканской амбистомы - 32 миллиарда пар нуклеотидных оснований

Недостаток разнообразия в генетических исследованиях приводит к неравенству

На остров попадёшь — пигмеем станешь!

Ученые с помощью CRISPR-технологии впервые повлияли на наследование генетических признаков у мышей

Вредные мутации в геноме усиливают влияние друг друга

215 петабайт в одном грамме ДНК



Десять функций тела, которые человек не может контролировать

Жители острова Флорес становились карликами дважды

Нижневисочная кора играет ключевую роль в различении объектов

Нобелевскую премию по медицине дали за изучение «биологических часов» тела

Топ-10 недостатков конструкции человеческого тела

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

Ученые объяснили, почему пальцы хрустят



Раскрыт один из секретов тихоходок

Многоклеточные организмы появились гораздо раньше, чем предполагалось

Эксперимент показал медузы тоже умеют спать

Ученые нашли различия между нейронами мозга крысы и человека

Зрительные образы ученые вживили в мозг мышей

Учёные вычислили скорость распространения смерти в клетке организма

Открыто новое царство эукариотов


© 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