Научный подход автор: shotlandec | 12-08-2008, 20:11

Геном шпорцевой лягушки подивил сходствами с млекопитающими

Сходство лягушки и жабы. Сравнение лягушки и жабы. 

Оказывается, между генетическим материалом людей, мышей, куриц и лягушек не так много различий, как в облике всех этих живых существ. К такому выводу пришли 46 специалистов из 24 институтов мира, более пяти лет занимавшихся расшифровкой и исследованием генома земноводного, являющегося моделью для биологических лабораторий всего мира.Объектом изучения стала африканская шпорцевая лягушка вида Xenopus tropicalis. Теперь она стоит в одном ряду с такими распространёнными модельными организмами, как мышь, крыса, рыбка данио, круглый червь, дрозофила и гидра.X. tropicalis стал пользоваться особенной популярностью у биологов в последние десять лет. Однако самой известной модельной лягушкой был и остаётся вид X. laevis (обыкновенная шпорцевая лягушка). Она используется учёными ещё с 40-х годов прошлого века, когда её начали широко применять в качестве теста на беременность.Некогда обнаружилось, что лягушки необычайно чувствительны к гонадотропину хориона человека (HCG), гормону, свидетельствующему о наступлении беременности (его же «ищет» стандартная аптечная тест-полоска). Если в присутствии женской мочи земноводное производило икру в течение 8-10 часов, то это считалось положительным результатом анализа.
Геном шпорцевой лягушки подивил сходствами с млекопитающими, Сходство лягушки и жабы, Сравнение лягушки и жабы, Сходства лягушки и жабы

Геном X. tropicalis (лягушки слева) расположен на 10 парах хромосом, у X. laevis (справа) по четыре копии каждого гена и к тому же 18 пар хромосом (фото Science/AAAS).
Со временем же выяснилось, что на примере X. laevis очень удобно изучать развитие эмбрионов и клеток. Оба вида шпорцевых лягушек легко размножаются в неволе, у них крупные икринки и прозрачные головастики, что облегчает наблюдение за происходящим в организме земноводных.Поначалу в претенденты на секвенирование генома предлагали именно X. laevis. Но X. tropicalis всё же оказалась удобнее: она чуть меньше по размеру и взрослеет всего лишь за четыре месяца (обыкновенной шпорцевой на это нужно два года). Всё это упрощает мониторинг фенотипов и индивидуальных генетических мутаций.С точки зрения нынешнего исследования она была выгодна ещё и тем, что обладает геномом с двойным набором хромосом, а у X. laevis их ещё в два раза больше, что, конечно же, затрудняет изучение. Как говорит один из авторов работы Джон Уоллингфорд (John Wallingford) из университета Техаса в Остине, «в те времена нам было страшно подумать, что мы возьмёмся за подобную головоломку».Дело в том, что анализ ДНК земноводного начали ещё в 2002 году, до того как появились новые техники секвенирования. К 2005 году был получен черновой вариант последовательности генов. Теперь же на руках у учёных не только код ДНК, но и некоторые первые выводы (читайте статью в журнале Science).
Геном шпорцевой лягушки подивил сходствами с млекопитающими, Сходство лягушки и жабы, Сравнение лягушки и жабы, Сходства лягушки и жабы

Крупные икринки позволяют легко ввести внутрь них нужные вещества, что фактически превращает их в своеобразные большие сферические пробирки (фото Richard Harland/UC Berkeley).
Самое интересное, что выяснили учёные, – это множественные соответствия кусков кода земноводного таковым у мыши и человека: большие последовательности генов на нескольких хромосомах были выстроены в том же порядке, что и у млекопитающих.«Мы обнаружили, что целые мегабазы в некоторых генах почти не изменили своё строение с тех пор, как амфибии, птицы и млекопитающие разошлись на отдельные ветви эволюционного древа», — рассказывает Уффе Хелстен (Uffe Hellsten) из Объединённого института генома (Joint Genome Institute).По подсчётам учёных, общий предок упомянутых существ жил на Земле около 360 миллионов лет назад. Однако данные выводы нельзя распространить на всех позвоночных: так, последовательность генов данио рерио весьма отличается.«Тем не менее наши данные свидетельствуют: хромосомные перестройки в процессе эволюции были не так уж и часты», — добавляет Ричард Харленд (Richard Harland) из университета Калифорнии в Беркли. Кстати, ввели учёных в заблуждение быстро эволюционирующие грызуны.Некоторые биологи сравнивают нынешние генетические исследования с археологическими раскопками: теперь можно судить о предках современных существ и об истории эволюционного развития ДНК как у млекопитающих, так и у амфибий.
Геном шпорцевой лягушки подивил сходствами с млекопитающими, Сходство лягушки и жабы, Сравнение лягушки и жабы, Сходства лягушки и жабы

Головастик X. tropicalis с появившимися задними конечностями. Сквозь кожу головы видны нервы, парная вилочковая железа и крупные кровеносные сосуды. Подобные \"подарки природы\" – редкость, чаще всего прозрачных животных приходится специально выводить (фото Siwei Zhang, Jingjing Li, Enrique Amaya/Science).
Что касается применения полученных данных, то прежде всего они пригодятся в изучении человеческих заболеваний: установлено, что около 1700 из более чем 20 тысяч генов X. tropicalis идентичны «болезнетворным» генам людей. Это означает, что на лягушках можно будет моделировать болезни и опробовать их лечение.«Доступ к коду Xenopus позволит изучить влияние на их гены химикатов, встречающихся в воде озёр и рек и имитирующих гормоны земноводных», — говорит в пресс-релизе университета Калифорнии в Беркли Уффе.Эти вещества нарушают обменные процессы в организме животных и приводят к уменьшению их популяции. Кстати, не меньший вред они могут наносить и человеку, так что исследования в этой области станут не лишними (больше подробностей в этом материале).В лаборатории Харленда сейчас проводятся опыты по изучению функций генов земноводных: биологи вводят в икринки нуклеиновые кислоты для активации и «отключения» тех или иных составляющих ДНК, а затем смотрят, как это отражается на выработке белков и остальных процессах.А ещё учёные взялись за расшифровку ДНК X. laevis, построить которую теперь будет проще. Современные технологии позволят также снизить затраты до миллиона (что в 20 раз меньше, чем объём средств, использованных в нынешнем проекте).Чуть позже планируется сравнить полученную информацию с геномом «тропического» собрата. Возможно, это прольёт свет на вопрос о том, зачем природа придумала увеличивать количество копий генов и что этот процесс даёт организму.

Сходства лягушки и жабы. Сходство жабы и лягушки. Сравнение лягушки и жабы сходство. 

Статьи раздела Научный подход

Биологи связали медуз с бактериями

Биологи связали медуз с бактериямиМедузы могут жалить свою жертву благодаря генам простейших микроорганизмов, выяснили французские учёные из университета Пьера и Марии Кюри (Université Pierre et Marie Curie).

Раскрытый геном губки дал ключи к рождению многоклеточных

Раскрытый геном губки дал ключи к рождению многоклеточныхЧерновую последовательность генов губки вида Amphimedon queenslandica составила команда биологов, руководила которой Манси Шривастава (Mansi Srivastava) из Массачусетского технологического института (MIT).

Открыт ключевой фактор превращения плавников в конечности

Открыт ключевой фактор превращения плавников в конечностиДва уникальных гена, которые могли сыграть важную роль в постепенной эволюции рыбьих плавников, обнаружили сотрудники университета Оттавы (uOttawa). Моделью для изучения послужила давно «сотрудничающая» с наукой рыбка – полосатый данио (Danio rerio).

Мыши-мутанты помогли дополнить теорию эволюции

Мыши-мутанты помогли дополнить теорию эволюцииРазвитие особенностей анатомии и физиологии у млекопитающих идёт отдельными путями, то есть строение тела меняется вовсе не синхронно с изменениями в работе внутренних органов. К такому неординарному выводу пришли молекулярные биологи из университета Мичигана (U-M) и из тайваньского института демографии фонда национальных институтов здравоохранения (NHRI).

Биологи реконструировали трёхмиллиардолетние гены

Биологи реконструировали трёхмиллиардолетние геныНеобычайно давний этап эволюции микробов, предшествовавший всплеску биоразнообразия на Земле, удалось восстановить генетикам. Они изучили родственные связи почти 4000 семейств генов из трёх царств живой природы.

 (голосов: 0)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости