22.05.2023, 10:57
Сергей Васильев
1
5,3 тыс

Биологи научились превращать чешую в перья

❋ 4.9

Образование перьев и чешуи обусловлено активностью одного-единственного гена. Контролируя его работу, ученые сумели вырастить кур с оперенными ногами и пальцами.

Стимуляция гена SHH привела к росту перьев на месте чешуи
Стимуляция гена SHH привела к росту перьев на месте чешуи / ©Cooper & Milinkovitch, UNIGE / Автор: Сергей Данилов

Перья и чешуя, ногти и когти, волосы и шерсть — родственные производные кожи. Все они сложены в основном из близких друг другу белков семейства кератинов. Именно из чешуи некогда произошли перья, и развиваются они сходными путями. Недавно это еще раз подтвердили швейцарские биологи, показавшие, как «перенастройка» всего лишь одного гена позволяет выращивать у птиц перья вместо обычных чешуек на ногах. Статья опубликована в журнале Science Advances.

Ученым известно, что формирование перьев, волос, чешуи и подобных структур у зародыша начинается с появления специальных утолщений — плакод. В свою очередь, образование плакод контролируется белками сигнального пути SHH (Sonic Hedgehog). Поэтому Мишель Милинкович (Michel Milinkovitch) и его коллеги из Женевского университета решили выяснить, как повлияет стимуляция SHH на рост перьев у куриных эмбрионов.

Эти эмбрионы просты в работе, а особенно удобны тем, что, просвечивая созревающее яйцо мощной лампой, можно видеть все детали процесса развития птицы. Такие наблюдения и проводили ученые, взяв яйца у бройлерной породы кур, для которой характерны большие задние лапы и пальцы, лишенные перьев и покрытые чешуей. В кровоток зародышей впрыскивали молекулы SAG, активирующие сигнальный путь SHH, и затем следили за результатом.

Оказалось, такое воздействие ведет к появлению перьев даже на тех участках тела, которые у этой породы в норме остаются «голыми». Чешуя превратилась в перья, причем изменения оказались постоянными, и даже у взрослых птиц лапки были покрыты ими. Генетический анализ показал, что у таких кур сигнальный путь SHH оставался активирован, в отличие от контрольной группы, которая не получала SAG и сохранила чешуйчатые лапки.

«Эти результаты показывают, что крупный эволюционный скачок от чешуи к перьям не потребовал больших изменений в геноме. Для этого оказалось достаточно изменений в экспрессии всего одного гена», — отметил профессор Милинкович. По-видимому, именно гибкая регуляция работы сигнального пути SHH позволила животным развить разнообразные производные кожи, будь то перья, шерсть или ногти.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 сентября, 06:57
Елизавета З.

Американская компания Rocket Lab создала солнечный элемент Inverted Metamorphic (IMM) Apex без германиевой подложки. Он заметно легче прежних, но сохранил высокую эффективность. Предназначен элемент для космических аппаратов.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

9 сентября, 12:53
Игорь Байдов

Китайские инженеры создали конструкцию из небольших полых алюминиевых элементов, напоминающих яичную скорлупу, и заполнили их водой. Затем разместили между алюминиевыми пластинами и проверили, как такая структура ведет себя при гиперскоростном ударе.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Значит и наоборот можно. Надо вывести куриц с чешуей, вместо перьев!