Рыбьи клоаки повлияли на появление пальцев: исследование
Ученые обнаружили, что генетический переключатель, управляющий развитием пальцев на конечностях млекопитающих, произошел от древнего механизма, который около 380 млн лет назад контролировал формирование клоаки у рыб.
На протяжении долгого времени научное сообщество пыталось понять, каким образом у четвероногих животных, то есть тетрапод, в процессе эволюции из плавников их рыбоподобных предков возникли пальцы. Существует несколько гипотез, и одна из них предполагает преобразование за счет рыбьих клоак, пишет Science Alert.
Сравнивая геномы рыб и мышей, международная группа исследователей из США и Швейцарии сосредоточила внимание на регуляторных участках ДНК, расположенных рядом с генами Hoxd и действующих как переключатели. Несмотря на то что у рыбок данио отсутствуют пальцы и некоторые гены Hoxd, у них сохранилась сходная регуляторная область рядом с оставшимися Hox-генами.
Ученые пометили эти переключатели флуоресцентными маркерами у эмбрионов мышей и рыб. В результате у мышей свечение наблюдалось в зачатках пальцев, а у рыбок — в области развивающейся клоаки. Для проверки функции этих участков исследователи с помощью технологии CRISPR-Cas9 удалили их. В эксперименте у мышей с удаленной регуляторной областью наблюдались серьезные нарушения в развитии пальцев. У рыбок данио подобное редактирование привело к неправильному формированию клоаки.
«Общее между клоакой и пальцами заключается в том, что это конечные части тела», — отмечает генетик Орели Хинтерманн, участвовавшая в исследовании в Университете Женевы и ныне работающая в Институте Стоуэрса в США. По словам эволюционного генетика Дениса Дубула, вместо изобретения совершенно новой регуляторной системы природа модифицировала и перенаправила механизм, который изначально был активен в области клоаки.
