Генетический атлас морской анемоны показал, что сложная система управления ДНК возникла 600 миллионов лет назад
Международная группа биологов опровергла представление о том, что примитивное строение организма означает примитивность его генетических инструкций. Создание детальной карты генома морской анемоны помогло выявить регуляторную сеть, сопоставимую по сложности и архитектуре с системами управления генами у дрозофилы или млекопитающих.
Морская анемона Nematostella vectensis отделилась от ветви эволюции человека более полумиллиарда лет назад. Она выглядит как простой мешок с щупальцами. Столь примитивное строение заставляло предполагать, что и система регуляции генома у наших общих предков была устроена элементарно. Биологи допускали, что сложные механизмы, позволяющие одной и той же ДНК создавать сотни разных типов клеток, — это позднее эволюционное приобретение, возникшее параллельно с развитием глаз, конечностей и мозга.
Как это проверить? Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Ecology & Evolution, не просто прочитали последовательность ДНК, а изучили ее физическое состояние в 60 000 отдельных клетках. Специалисты применили метод scATAC-seq, позволяющий найти участки хроматина, где плотная упаковка ДНК «расплетена». Это открытые зоны, к которым могут присоединяться регуляторные белки. Фактически ученые заглянули в ядро каждой клетки, чтобы увидеть, какие именно инструкции там читаются в данный момент.
Анализ помог обнаружить более 112 тысяч регуляторных элементов (энхансеров и промоторов) — огромный «пульт управления», не уступающий по масштабам организмам с гораздо более сложной анатомией. Данные показали, что принципы работы этой системы (использование удаленных усилителей для запуска генов) были сформированы уже на заре эволюции животных.
Детальное картирование принесло и неожиданные открытия в области эволюции тканей. Выяснилось, что мускулатура щупалец и тела анемоны управляется совершенно разными генными сетями, что указывает на их независимое происхождение. А регуляторный профиль части нейронов оказался подозрительно похож на профиль клеток пищеварительной системы, подтверждая гипотезу о связи нервной системы с древними механизмами пищеварения. Единственным важным отличием от высших животных стало отсутствие в промоторах специфических последовательностей (TATA-боксов), которые у нас отвечают за тонкую настройку работы генов.
Эта работа ученых доказывает, что генетический «инструментарий» для создания сложной жизни был готов задолго до кембрийского взрыва. Эволюция не изобретала принципы регуляции заново для человека или насекомых, а использовала и дорабатывала архитектуру, созданную более 600 миллионов лет назад.
Telegram 
Дзен 
VK Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
Ученые НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН разработали метод, который позволяет быстро оценить, насколько прочно пленка сцеплена с подложкой. Это важно для создания сверхвысокочастотных акустических фильтров — ключевых элементов связи нового поколения 5G и 6G. Возможность измерить поперечную жесткость сцепления между пленкой из двумерного материала и подложкой таким способом получена впервые.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии