Ученые выяснили, почему метаморфоз мух похож на веретено
Группа исследователей из Сколтеха, Института биологии развития имени Н. К. Кольцова РАН и Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН изучила динамику экспрессии генов во время метаморфоза двух видов мух. Исследование направлено на выявление закономерностей изменения активности генов в процессе развития насекомых, которые проходят полный метаморфоз: от яйца к личинке, куколке и взрослому насекомому.
Результаты исследования опубликованы в журнале Genome Biology and Evolution. Каждый день нас окружают тысячи мух, комаров, жуков, бабочек и многих других насекомых, которые за свою жизнь проходят несколько стадий развития — как, например, гусеница, которая превращается в красивую бабочку. На каждом этапе активируются разные наборы генов — благодаря этому такие насекомые могут адаптироваться к разным средам обитания. В новой работе ученые изучили, как меняются уровни активности каждого гена на разных этапах развития двух видов мух — Drosophila melanogaster и Drosophila virilis.
«В нашей прошлой работе мы показали, что метаморфоз похож на эмбриогенез, то есть развитие организма от оплодотворенной яйцеклетки до появления сформированного зародыша. В рамках обоих процессов формируются органы и ткани, так как во время метаморфоза происходит значительная перестройка из личинки во взрослого насекомого. Для эмбриогенеза есть гипотеза песочных часов: в самой середине эмбриогенеза есть узкое горлышко, в котором разные виды похожи друг на друга, то есть гены активируются очень похожим образом. Мы проверяли, применима ли эта гипотеза к метаморфозу», — прокомментировала Александра Озерова, первый автор работы и аспирант Сколтеха по программе «Науки о жизни».
Результаты новой работы показали совсем другой сценарий — динамика активности генов, скорее, похожа на веретено: вместо узкого горлышка — стадии, похожей между видами, — наблюдается увеличение разнообразия.
«Мы провели эксперименты по секвенированию РНК для обоих видов дрозофил, образцы собирали на разных этапах их жизненного цикла: эмбрион, личинка, различные стадии куколки и взрослая особь. Для анализа мы использовали методы биоинформатики. Мы выявили, что гены, которые появились сравнительно недавно в ходе эволюции насекомых, в среднем периоде развития куколки начинают активно проявлять себя — их уровень экспрессии резко возрастает. Можно предположить, что они помогают организму совершить необходимые физиологические перемены, ведущие к формированию взрослого состояния», — добавил соавтор работы Михаил Гельфанд, профессор, вице-президент по биомедицинским исследованиям Сколтеха.
Насекомые с полным циклом превращения более эволюционно успешны — это самые многочисленные отряды по количеству видов (жуки, комары, мухи, пчелы, муравьи, бабочки). Многие из них оказываются вредителями. Лучшее понимание биологических процессов на разных этапах развития этих насекомых открывает новые перспективы для разработки эффективных методов борьбы с ними. Например, зная особенности генной экспрессии, можно разрабатывать препараты, основанные на воздействии на уязвимые стадии развития насекомых.
Telegram 
Дзен 
VK Дистанционное зондирование из космоса выявило 280 гигантских каменных кругов, разбросанных по пустыне Атбай в Судане. Исследователи пришли к выводу, что это погребальные сооружения, оставленные исчезнувшей культурой скотоводов. Эти люди пасли здесь стада в четвертом-третьем тысячелетии до нашей эры, когда климат в пустыне был более влажным.
Авторы нового исследования выяснили, почему летающие насекомые так не любят чеснок: в нем содержится органическое вещество, подавляющее процесс спаривания и откладывания яиц. Причем мух и комаров отпугивает не запах, а вкус чеснока, поскольку это соединение особым образом воздействует на вкусовые рецепторы.
Вопрос формирования первых континентов на Земле до сих пор вызывает научные дискуссии. Исследование состава древнейших известных минералов, сохранившихся в архейских магматических горных породах Австралии, стало новым подтверждением того, что континенты появились в результате субдукции 3,5 миллиарда лет назад.
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.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
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.
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.
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.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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