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 4327 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

1. Классификация

08-03-2013 Просмотров:10097 Мир дикой природы Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

1. Классификация

Живые организмы Империя Клеточные организмы Внеклеточные организмы Подимперия Эукариоты Прокариоты Надцарство Животные Грибы Растения Протисты Бактерии Археи Царство Вирусы

Секреты физиологии верблюдов попытались раскрыть с помощью генетического анализа

14-11-2012 Просмотров:10171 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Секреты физиологии верблюдов попытались раскрыть с помощью генетического анализа

Высокий уровень глюкозы, пища с большим содержанием солей и склонность к жировым отложениям — всё вместе звучит как приговор: такому человеку грозит букет опаснейших болезней, от атеросклероза до диабета. А...

Охотничья «математика» венериной мухоловки

25-01-2016 Просмотров:5623 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Охотничья «математика» венериной мухоловки

Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) «считает» прикосновения к чувствительным волоскам на поверхности своей ловушки, чтобы «знать», когда ее захлопывать и когда какие вещества выделять. Такое открытие сделали немецкие ученые, под руководством...

Найдены кольцевые РНК

05-02-2012 Просмотров:11469 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Найдены кольцевые РНК

Наряду с обычными молекулами РНК, которые имеют начало и конец, в наших клетках есть изрядное количество кольцевых РНК. Правда, исследователи пока не знают, как они образуются и какую функцию выполняют. Трансляция...

В Германии найдены следы древних муравьев-зомби

27-08-2014 Просмотров:6511 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Германии найдены следы древних муравьев-зомби

Палеонтологи обнаружили первое ископаемое свидетельство паразитирования «зомбирующего» гриба на муравьях. Оказалось, что грибы впервые овладели мозгом муравьев десятки миллионов лет назад. Об этом говорится в статье американских и немецких ученых, опубликованной в журнале...

top-iconВверх

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