Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Генетики>>Ученые выяснили, как возникли пятна на шкурах животных

Понедельник, 20 Февраль 2017 15:53

Ученые выяснили, как возникли пятна на шкурах животных

Автор 

Российские генетики нашли новое биологическое и математическое объяснение тому, как возникают пятна и полоски на поверхности тела и шкуре животных, и опубликовали его в журнале PLoS One.

200217Форма тела, окраска и другие внешние отличительные признаки животных зачастую возникают из-за физических феноменов, которыми управляют простые математические законы. К примеру, кишечник всех позвоночных животных можно описать при помощи одной и той же формулы, а кора мозга укладывается в извилины во время роста зародыша по очень простому физическому принципу.

Одна из самых интересных загадок такого рода – то, как и почему шкуры кошек и многих других животных покрыты разноцветными полосками и точками. За последние годы ученые предложили несколько формул, описывающих их формирование, и нашли несколько генов "пятнистости" и "полосатости". При этом биологи не понимали, как работает механизм их появления.

Андрей Зарайский из Института биоорганической химии РАН и его коллеги из МГУ и Физического института РАН в Москве предложили новое оригинальное объяснение тому, как могут формироваться пятна и полоски, используя формулы, которые предложил для их объяснения Алан Тьюринг еще в 1950 годах.

Схема того, как возникает пятнистая окраска рыб и ряда других животныхСхема того, как возникает пятнистая окраска рыб и ряда других животныхВеликий британский математик предположил, что полоски на теле кошек, зебр и пятна на теле леопардов и других животных возникают благодаря наличию в их зародышах двух химических веществ, которые распространяются через весь эмбрион и взаимодействуют друг с другом.

Различия в скорости движения веществ через организм, как показал Тьюринг в своих исследованиях, порождают характерные "точки" и "полоски", распределеные по будущему телу. Схожим образом могут расти и другие структуры в теле животных и человека, в том числе и пальцы на руках и ногах у человека.

Руководствуясь выкладками Тюринга, биологи давно ищут такие молекулы. За последние годы они нашли несколько возможных кандидатов на роль этих биологических "художников".

Проблема, как рассказывают российские исследователи, заключается в том, что ученые ожидали, что молекулы искомых веществ будут устроены совершенно по-разному и заметно отличаться по массе и форме. На самом деле все они похожи друг на друга, из-за этого у биологов возник вопрос – как они могут управлять ростом полосок и пятен?

Ученые из России раскрыли этот секрет, обратив внимание на то, что на скорость распространения подобных белковых молекул-"художников" влияют не только их собственные свойства, но и то, как они взаимодействуют с белковыми структурами, так называемым внеклеточным матриксом, который поддерживает клетки и управляет их миграцией во время роста зародыша.

Ученые построили математическую модель и проверили ее, проследив за тем, как белки WNT и  DKK, управляющие ростом волосяных луковиц в зародышах крыс, взаимодействуют с межклеточной средой. Эти наблюдения подтвердили их гипотезу. Выяснилось, что WNT сильнее "сцеплялся" с межклеточной средой, тогда как связи с ней DKK заметно слабее. В результате этого молекулы WNT распределялись по зародышу более точечно, порождая "лес" из будущих волосяных луковиц на поверхности кожи.

Аналогичным образом, как рассказывают Зарайский и его коллеги, возникал узор из черных пятен на теле желтого сомика-кукушки. Сейчас российские биохимики пытаются понять, как можно управлять этим процессом, и как можно доказать, что именно этот механизм отвечает за появление пятен.


Источник: РИА Новости


Прочитано 4293 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

В Малайзии впервые нашли остатки спинозавра

18-02-2014 Просмотров:6726 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Малайзии впервые нашли остатки спинозавра

Геологи Малайского университета вместе с японскими специалистами обнаружили первого в истории Малайзии динозавра. Он оказался одним из представителей хищного семейства Spinosauridae. Охотящийся Spinosaurus. Реконструкция BBC Окаменелость, найденная в сельской местности штата Паханг,...

На Кубе обнаружены 18 ранее неизвестных науке моллюсков

12-01-2015 Просмотров:6461 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

На Кубе обнаружены 18 ранее неизвестных науке моллюсков

Группа исследователей Кубы и Испании открыла 18 ранее неизвестных науке новых видов моллюсков в кубинской провинции Гуантанамо на востоке острова. Две разновидности брюхоногих обитают в местности Пунта-Калета, принадлежащей экологическому заказнику...

Выживет ли «русская» бактерия на Марсе?

30-12-2012 Просмотров:10233 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Выживет ли «русская» бактерия на Марсе?

Группа исследователей из России и США под руководством профессора Флоридского университета Уэйна Л. Николсона (Wayne L. Nicholson) обнаружила, что целый ряд бактерий рода Carnobacterium, обычно проживающих и размножающихся в вечной...

Почему крыс никогда не тошнит

19-04-2013 Просмотров:9486 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему крыс никогда не тошнит

Грызуны — единственные из зверей, которых не может стошнить, и теперь учёные знают, почему. Вопрос этот, кстати, вовсе не праздный. Рвота — один из основных и очевидных признаков болезненного состояния,...

Кембрийское сердце. Систему кровообращения изобрели полмиллиарда лет назад

11-04-2014 Просмотров:6083 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Кембрийское сердце. Систему кровообращения изобрели полмиллиарда лет назад

Примитивное членистоногое Fuxianhuia из кембрийских отложений Китая продолжает удивлять ученых. Как выяснили американские палеонтологи, находясь на самых ранних этапах эволюции своего типа оно, тем не менее, обладало сложнейшей сердечно-сосудистой системой. Сердечно-сосудистая...

top-iconВверх

© 2009-2021 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.