Генетические механизмы эволюции

07 апреля 2010 года, 18:22
Генетические механизмы эволюции

Группа ученых из университета Мичигана (University of Michigan), США, и Национального института по исследованиям здоровья (National Health Research Institutes), Тайвань, под руководством профессора  Джорджа Занга (Jianzhi "George" Zhang) выяснила, одни ли механизмы эволюции отвечают за развитие внешних характеристик и внутренних функций обитателей Земли. Результаты исследования опубликованы в последнем выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Работа проверила гипотезу, выдвинутую в 2005 году биологом Шоном Кэрролом (Sean Carroll). Тот предположил, что изменения в морфологии, такие как форма, цвет и структура внешних и внутренних частей организма, эволюционно проходят иным образом, чем изменения физиологии. Идея противоречила ранее известным выкладкам на этот счет и требовала подтверждения. 

Биологи обратились к данным, полученным при наблюдении генетически измененных лабораторных мышей. У них на руках оказалась информация о результате удаления около 5200 генов. Около 900 из них, будучи удалены, влияли только на морфологию. Их назвали морфогенами. Еще столько же вызывали только изменения в физиологии, – их назвали физиогенами. Потом эти гены сопоставили, чтобы проверить, существует ли разница между их молекулярными ролями. Как выяснилось, эта разница представляет собой значительную величину.

Морфогены, как правило, несли в себе инструкции к тому, должен ли ген быть включен и как много производных от гена должно появиться. Физиогены, скорее, представляли собой программы для энзимов, рецепторов, транспортеров и ионных каналов (молекул, контролирующих поток ионов через клеточную мембрану). Как выяснилось при дальнейшем изучении, физиогены эволюционируют значительно быстрее морфогенов. Это открытие соответствует представлению о том, что физиологические изменения связаны с изменениями в цепочках протеинов. 

Между тем, как рассказывал «Вокруг Света» в январе этого года, в плане работы с генами сделано уже очень много. В частности, ученым удалось идентифицировать гены, ответственные за полоски на шкуре домашних кошек. Ожидается, что данное открытие поможет создать эффективные средства для лечения кожных болезней у людей. Исследование продемонстрировало: за появление пятен, полос и других отметин на шерсти у домашних кошек ответственны три различных гена. Местонахождение двух генов удалось установить, что в будущем даст специалистам в медицине возможность разобраться в причинах человеческих кожных заболеваний.

В ходе эксперимента специалисты скрестили домашних котов различного окраса и проследили, какие родительские черты унаследуют потомки. У получившихся котят были собраны генетические образцы, из которых выделили различные молекулярные маркеры.

Результаты анализа показали, что некоторые маркеры всегда наследовались котятами, за счет чего на их шкуре появлялись отметины определенного типа. Таким образом, можно сделать вывод о том, что маркеры и гены, ответственные за наличие пятен и полос на шерсти, расположены на одном участке генома.

«Вокруг Света» также писал о том, что гены отвечают за семейное счастье. Международная группа ученых под руководством Хассе Валюм (Hasse Walum) из Каролингского института (Karolinska Institute), Швеция, установила, что ген AVPR1A, отвечающий за способность грызунов выбирать себе партнера, может отвечать и за способность мужчины к верности. Носители одного типа этого гена чаще бывают несчастливы в браке, чем носители другого типа. Пока до конца не установлено, каким образом гены влияют на поведение человека, однако ясно, что корреляция между набором генов и способностью успешно осуществлять коммуникацию и сопереживать другим.

Ключевые слова: эволюция
Просмотров: 2660
Все лента новостей