Ученые раскрыли тайну эволюции плаценты

Летопись окаменелостей позволяет многое узнать об истории жизни на Земле, сохраняя кости, зубы и панцири животных. Гораздо сложнее исследовать историю мягких тканей и органов, которые разлагаются, не оставляя после себя следов. Ученые из Университета штата Нью-Йорк в Буффало, Чикагского университета (США) и Сиднейского университета (Австралия) исследовали паттерны экспрессии генов, чтобы выяснить происхождение плаценты — органа, играющего важнейшую роль во время беременности млекопитающих. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife.

Все современные млекопитающие, за исключением сумчатых и однопроходных, — плацентарные. Их беременность занимает долгое время, а обмен веществ между развивающимся плодом и организмом матери происходит через плаценту. Плацента есть и у сумчатых, но у плацентарных она более совершенна.

Плаценты можно разделить на типы по степени инвазивности — того, насколько глубоко эмбрион внедряется в ткани матки. Самая неинвазивная плацента — эпителиохориальная, она свойственна тапирам, китам, лошадям и свиньям. При таком строении плаценты кровь матери не смешивается с кровью плода, а ткани зародыша просто прилегают к эпителию слизистой оболочки матки. Наиболее инвазивная — гемохориальная плацента насекомоядных, приматов, летучих мышей и грызунов. При таком строении внешние оболочки эмбриона омываются кровью материи. Существуют также промежуточные типы плаценты.

Ученые сравнивали транскриптомы — совокупности всех молекул РНК, появившихся в результате транскрипции (экспрессии различных генов) — в матке 20 различных видов сумчатых и плацентарных млекопитающих во время беременности. Оказалось, профили экспрессии генов различались в зависимости от степени инвазивности плаценты. Эти данные авторы работы использовали, чтобы проследить эволюционную историю органа.

Результаты исследования показали, что у последнего общего предка плацентарных млекопитающих плацента была гемохориальная. А эпителиохориальная плацента представляет собой ее производную форму, которая несколько раз независимо возникала в различных группах плацентарных.