Срочные новости раздела
Ученые определили ген, управляющий формированием узоров на шкуре кошек

Ученые определили ген, управляющий формированием узоров на шкуре кошек

Биологи выяснили, что процесс формирования узоров на шкуре домашних и диких кошек контролируется одним ключевым участком ДНК, геномом Dkk 4. Его повреждение окрашивает шкуру кошачьих в мелкую крапинку.

© Fotolia/ coulanges

«Мы проследили за активностью генов на уровне одиночных клеток зародыша домашних кошек. Благодаря этому мы определили механизм, по которому образуются пятна и полоски на шкуре животных. Центральную роль в этом процессе играет ген Dkk 4, мутации в котором приводят к тому, что шкура кошки приобретает характерный «зональный» окрас», – пишут исследователи.

Британский математик Алан Тьюринг в середине прошлого столетия предположил, что полоски и пятна на шкуре животных возникают в эмбрионе в результате взаимодействий двух сигнальных молекул, которые с разной скоростью распространяются по всему эмбриону. Схожим образом формируются и другие структуры, например пальцы на руках и ногах человека.

Несмотря на видимую простоту этого процесса, генетики подтвердили гипотезу Тьюринга относительно недавно. К примеру, в 2012 году молекулярные биологи под руководством профессора Стэнфордского университета Грегори Барша выяснили, что мутации в гене Taqpep отвечают за то, какой тип узоров – полоски или пятна – появятся на шкуре леопардов и обычных домашних кошек.

Это открытие объяснило природу полосок и пятен, но не дало ответа на вопрос, какие генетические механизмы запускают процесс их формирования и не объяснило того, почему шкура многих диких кошек и их домашних сородичей окрашена равномерным образом или в мелкую крапинку.

Чтобы понять это, молекулярные биологи попытались выяснить, как различается активность разных генов в отдельных клетках зародыша, участвующих в формировании кожи и волосяных луковиц. Ученые провели подобные наблюдения для кошек разных окрасов, после чего сопоставили собранные данные и попытались выделить те гены, чья работа заметным образом отличалась.

Как оказалось, будущая кожа в зародышах кошек состоит из двух разных типов наборов клеток, заметно отличавшихся по размерам, плотности и многим другим свойствам. Впоследствии эти группы клеток превращались в волосяные луковицы, эпидермис и другие компоненты кожи. Изучив различия в активности генов внутри них, ученые обнаружили, что процессом формирования этих скоплений управлял ген Dkk 4.

После того, как ученые повреждали этот участок ДНК, котята теряли полосатый или пятнистый окрас, присущий шести их родителей. Они стали похожими на египетских мау, абиссинских и бирманских кошек, для которых характерен так называемый «зональный окрас». Так ученые называют узор в мелкую крапинку, возникающий из-за наличия чередующихся темных и светлых полос внутри волоса.

Барш и его коллеги надеются, что дальнейшие опыты помогут выяснить механизм влияния гена Dkk 4 на Taqpep и другие участки ДНК, которые определяют окрас кошек. Их изучение поможет биологам понять, как проходила эволюция предков домашних и диких кошачьих, а также выяснить, как эти участки генома заставляют одни и те же клетки вырабатывать пигменты разных цветов на протяжении всей жизни животного.

Статья опубликована в журнале Nature Communications   Источник: ИТАР-ТАСС

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Некоторые птицы известны своими замечательными когнитивными способностями. Так, новокаледонские вороны могут делать инструменты из нескольких частей — прежде это считалось прерогативой лишь
подробнее...

Амазония остается одним из самых малоизученных регионов планеты из-за опасностей, которые подстерегают там ученых на каждом шагу: начиная от ядовитых насекомых и членистоногих и заканчивая хищными
подробнее...

РИА Новости. Результаты исследования немецких ученых показывают, что первые самовоспроизводящиеся биомолекулы могли образоваться в микротрещинах базальтов из «правильной» смеси солей, под воздействием
подробнее...

Орнитологи из Смитсоновского института тропических исследований в Панаме, Корнельской орнитологической лаборатории, Колумбийского и Корнельского университетов обнаружили, что почти у 30 % самок
подробнее...

Загадка появления жизни остается неразгаданной, хотя ученые открыли почти все ее основные составляющие. Но условия, при которых зародилась жизнь, пока не вполне ясны. Существует немало гипотез на этот
подробнее...

За десять миллионов лет предки китов превратились из травоядных парнокопытных наземных млекопитающих в хищных и полностью водных китообразных. Протоцетиды — киты геологической эпохи эоцена, которые
подробнее...

Ученые Университетского колледжа Лондона выяснили, что повреждение слизистой оболочки кишечника играет важную роль в развитии ревматоидного артрита. Их открытие указало новый путь лечения данной
подробнее...

Палеонтологи Жан-Бернар Каро (Jean-Bernard Caron) и Джозеф Мойсюк (Joseph Moysiuk) из Университета Торонто и Королевского палеонтологического музея Онтарио  описали  необычное животное, жившее
подробнее...

Ученые из Университета Торонто Скарборо (Канада) изучили окаменелости зубов возрастом около 54 миллионов лет, которые принадлежат особям доисторических приматов вида Microsyops latidens, и обнаружили
подробнее...

Исследователи СПбГУ, Университета LAT (Финляндия) и Университета «Сириус» синтезировали новые люминесцентные наночастицы на основе фторидов редкоземельных металлов иттрия и европия с добавлением ионов
подробнее...

Карнотавр из мелового периода был покрыт смесью из шипов и пластин, которые придавали ему экзотический внешний вид. Особенно удивляет отсутствие у него малейших следов перьев — в последние годы многие
подробнее...

В новом исследовании ученые из лаборатории Себастьяна Клинге предоставляют наиболее подробное представление о том, как маленькие субъединицы рибосом человека собираются вместе, делая их трехмерные
подробнее...

Биологи из МГУ имени М. В. Ломоносова выяснили, как эволюция щупальцевого аппарата морских брахиопод отразилась на строении их нервной системы. Похожий орган, предполагают исследователи, мог быть у
подробнее...

Переход от мелового периода к палеогену ознаменовался потерей примерно 76 процентов всех видов, населявших Землю, а также 80 процентов растений. Исследования показали, что мел-палеогеновое вымирание,
подробнее...

Палеонтологи обнаружили древнюю птицу со столь же удивительным хвостом, что у райской птицы. Никогда прежде у ископаемых птиц не находили такого сочетания рулевых перьев.
подробнее...

Исследователи выяснили, что источником загадочных зеленых вспышек, которые возникают в атмосфере на высоте в 110-120 км от поверхности Земли, служат столкновения пыли и нейтральных частиц в ионосфере
подробнее...

Ученые выяснили, с помощью какого белка паразитические бактерии из рода Phytoplasma контролируют рост растений и замедляют их старение, превращая тех в «зомби».Phytoplasma в клетке флоэмы растения©
подробнее...

Исследователи из Университета Монпелье (Франция) и Университета Питтсбурга (США) тестируют новые методы лечения, сочетающие бактериофаги с антибиотиками, которые мы используем в настоящее время, для
подробнее...