Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Зоологии>>Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Понедельник, 02 Декабрь 2013 15:35

Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Автор 

Зоологи давно используют достижения молекулярной биологии в своих целях. Например, о родственно-эволюционных связях между группами животных куда проще судить, имея на руках последовательность генома. Но в этом смысле разным животным везёт по-разному; вот и до змей руки у учёных дошли только сейчас. Сразу две большие исследовательские группы опубликовали результаты анализа всего генома королевской кобры и тигрового питона. Эти виды стали первыми змеями, ДНК которых полностью секвенировали. 

Тигровые питоны появляются из яиц. (Фото Joe McDonald.) Тигровые питоны появляются из яиц. (Фото Joe McDonald.) Разумеется, исследователи занялись этим не просто так, а чтобы понять, как на генном уровне отражается тот весьма своеобразный внешний вид и образ жизни, который ведут эти рептилии. С помощью генетического анализа можно не только выяснить, что за молекулярные механизмы стоят за той или иной особенностью змей, но и то, как эти существа, как говорится, дошли до жизни такой, то есть какие эволюционные изменения с ними происходили.

Тодд Кэстоу (Todd Castoe) из Техасского университета в Остине (США) и его коллеги занимались тёмным тигровым питоном, который обитает в Юго-Восточной Азии и в последнее время стал инвазивным видом в южных штатах США. Исследователи не просто прочитали его ДНК, но ещё и сравнили активность питоньих генов в сердце, печени, почках и тонком кишечнике до еды и после — через один день и через четыре дня после угощения. 

В журнале PNAS зоологи сообщают, что изменения в активности генов у питона были на удивление масштабными: еда заставляла работать иначе буквально половину генов, и изменения эти происходили в течение 48 часов. В результате метаболизм питона ускорялся в 40 раз, а его внутренние органы (кишечник, почки и печень) за три дня вдвое увеличивались в размерах. 

Что же до кобры, которой вместе с коллегами занимался Николас Кэйсвелл (Nicholas Casewell) из Бангорского университета (Великобритания), то тут учёных интересовала в первую очередь ядовитость змеи, её умение создавать ядовитую смесь из 73 пептидов и белков. Как пишут авторы в том же PNAS, в производстве яда у кобр задействовано 20 семейств генов, причём, что любопытно, те гены, которые работают в ядовитых железах, имеют двойников в других частях тела рептилии. В ходе эволюции «ядовитые» гены получали дополнительные копии, причём нередко не одну, и эти копии могли мутировать, ещё более усложняя яд.

В ходе эволюции ядовитые змеи вынуждены постоянно совершенствовать свой яд, поскольку их жертвы одновременно становятся более устойчивыми к тем токсинам, которыми их травят рептилии. Жизнь змеи в буквальном смысле зависит от яда, поскольку ничего, кроме него, она противопоставить противнику не может, и понятно, почему для этих целей выделены столь масштабные генетические ресурсы.

Исследователи из обеих групп попробовали заодно сравнить между собой геномы питона и кобры, а также сопоставить результат с ДНК других позвоночных, в том числе с ДНК единственного ядовитого вида млекопитающих — утконоса.

Для этого у обеих змей выбрали около семи с половиной тысяч генов, присутствующих в их геномах в одной копии. Как и ожидалось, генетические изменения в змеях шли с огромной скоростью, намного превышающей показатели других животных. Кроме того, количество генетических модификаций у змей тоже было много бόльшим. Что понятно: форма тела, образ жизни и прочее у змей настолько необычны, что без масштабных генетических изменений, без сильнейших перестроек, которые позволили бы приспособиться к выбранной нише, было не обойтись. 

При этом учёные отмечают, что многие изменения заключались не столько в том, как происходило управление уже существующими генами, сколько в появлении новых. Считается, что основной молекулярный инструмент эволюции — это перенастройка регуляции генов, внесение изменений в регуляторные области, но не появление новых кодирующих блоков. Однако змеи, видимо, в этом смысле оказываются некоторым исключением — из-за склонности их генома множить копии генов, которые в дальнейшем могут изменяться, как захотят. 

Впрочем, делать какие-либо особенно масштабные выводы об эволюции змей всего лишь по двум геномам, наверное, рано, а потому сами исследователи предлагают дождаться появления ещё десяти змеиных геномов, которые должны быть исследованы в ближайшие два года.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

 

Прочитано 8469 раз Последнее изменение Вторник, 03 Декабрь 2013 17:14

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Как пауки ходят по воде

07-07-2015 Просмотров:7427 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Как пауки ходят по воде

Группа британских биологов под руководством Морито Хайаши (Morito Hayashi) исследовала то, как пауки, относящиеся к 21 виду, передвигаются по воде. Свое исследование ученые опубликовали в журнале BMC Evolutionary Biology. Хорошо известно, что в некоторых...

Усатая жаба-хипстер сражается усами

10-07-2013 Просмотров:8653 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Усатая жаба-хипстер сражается усами

Среди людей великолепные усы далеко не всегда свидетельствуют о достоинствах их обладателя, хотя сами усачи наверняка хотели бы убедить нас в обратном. Однако среди усатых чесночниц Leptobrachium boringii похвальбу усами...

Почему у ископаемого мамонта не замёрзла кровь

30-05-2013 Просмотров:11389 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему у ископаемого мамонта не замёрзла кровь

Русские мамонты -  любимая тема информагентств, и сейчас вновь на гребне: палеонтологи нашли в Сибири очередного мамонта (точнее, самку мамонта), но на этот раз с мясом и жидкой кровью. Кое-где можно...

«Кассини» рассмотрел дневную молнию на Сатурне

19-07-2012 Просмотров:10667 Новости Астрономии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

«Кассини» рассмотрел дневную молнию на Сатурне

Американский космическая станция «Кассини» сфотографировала бурю на Сатурне — самую большую из тех, что удалось рассмотреть на этой планете. Среди закрученных облаков виднеется голубоватое пятнышко — молния, впервые обнаруженная на видимых...

Под морским дном существует целый океан

22-05-2011 Просмотров:10908 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Под морским дном существует целый океан

Ученые выяснили, что под морским дном находится целый подземный океан, населенный микроорганизмами. По предварительным данным, его максимальная глубина равняется пяти километрам. Международная группа ученых, вооружившись естественной лабораторей CORK, приступила к...

top-iconВверх

© 2009-2024 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.