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 Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Любовь к сладкому может быть связана не только с пищевыми привычками, но и с тем, как человек принимает решения. Исследователи НИУ ВШЭ объяснили, почему любители сладкого ведут себя импульсивно: дело не в стремлении получить все немедленно, а в нежелании мириться с неопределенностью. Результаты могут помочь улучшить терапию зависимостей.
МС-21-310 — импортозамещенная версия российского пассажирского самолета МС-21. Вскоре он появится на отечественных аэродромах, пообещали в «Ростехе». Также госкорпорация опубликовала видео, на котором можно увидеть процесс строительства этого авиалайнера.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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