Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы даете согласие на обработку персональных данных и подтверждаете ознакомление с Политикой.
Сложность позвоночных объяснили умением создавать разные версии белков из одних и тех же генов
Британские и испанские генетики обнаружили, что анатомическая сложность позвоночных животных возникла не столько из-за появления новых генов, сколько благодаря увеличению числа вариантов белков при той же генетической базе. Изменения произошли в ключевых сигнальных путях, управляющих развитием эмбриона, что позволило развиться более сложным организмам.
В биологии существует противоречие: количество генов в геноме не коррелирует со сложностью организма. Например, у человека и микроскопического круглого червя количество генов примерно одинаково.
При этом развитием любого эмбриона управляют одни и те же сигнальные пути (Wnt, Hedgehog, BMP). Это цепочки передачи информации от оболочки клетки к ее центру. Заканчиваются эти цепочки особыми белками — транскрипционными факторами. Эти белки получают сигнал и проникают в ядро, где физически включают или выключают нужные участки ДНК.
Авторы статьи, опубликованной в журнале BMC Biology, предположили, что усложнение организмов произошло благодаря альтернативному сплайсингу. Это механизм, который позволяет одному гену работать как конструктор: из одной и той же инструкции ДНК клетка может собирать несколько разных версий белка (изоформ), просто склеивая смысловые участки кода в разном порядке.
Исследователи сравнили транскриптомы (совокупность всех работающих молекул РНК) у трех видов, представляющих эволюционную лестницу от беспозвоночных к позвоночным. Они взяли оболочника Ciona intestinalis (беспозвоночное, ближайший родственник позвоночных, миногу Lampetra planeri, примитивное бесчелюстное позвоночное, и лягушку Xenopus tropicalis — современное челюстноротое позвоночное.
Авторы применили секвенирование длинных прочтений. В отличие от стандартных методов, этот подход позволяет прочитать молекулу РНК целиком. Это дало возможность точно подсчитать, сколько именно вариантов сплайсинга (разных версий белка) создается с каждого гена.
Анализ показал, что общее количество вариантов сплайсинга у позвоночных выросло не везде, а избирательно — именно в семействах генов, кодирующих те самые транскрипционные факторы.
В семействах TCF/LEF (путь Wnt), GLI (путь Hedgehog) и SMAD (путь BMP) разнообразие изоформ у позвоночных оказалось значительно выше. Если у оболочника эти гены работают по принципу «один ген — один белок», то у лягушки каждый из этих генов производит два-три функциональных варианта.
Любопытное открытие сделали и у самого примитивного участника сравнения. В гене TCF у оболочника обнаружили уникальную изоформу, возникшую благодаря встройке транспозона (мобильного генетического элемента). Это демонстрирует, как «мусорная ДНК» может спонтанно создавать новые функциональные части белков.
Работа доказывает, что усложнение организмов шло по пути тонкой настройки. Позвоночные не изобретали новые сигнальные пути, а расширили репертуар белков, исполняющих команды. Увеличение числа изоформ позволило клеткам реагировать на одни и те же сигналы более разнообразно, создавая сложные ткани и органы на базе старого генетического набора.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
Клешни и жало скорпионов имеют участки, усиленные металлами. Авторы нового исследования выяснили, что в этих структурах содержатся строго определенные элементы — это напрямую связано с тем, как разные виды охотятся и защищаются.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
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.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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.
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