Біологи створили істота з трьома очима


Опубликованно 19.11.2017 02:34

Біологи створили істота з трьома очима

Вчені з Університету штату Індіана створили генетично модифікованого гнойового жука з функціональним третім оком. До розвитку складного органу призвело придушення одного єдиного гена, що бере участь у формуванні голови комах. Стаття опублікована в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Очі комах утворюються з плюрипотентних стовбурових клітин, здатних перетворюватися в усі інші клітини організму і локалізованих в передній частині голови зародка. Результати експериментів на плодових мушках Drosophila і жуках хрущаках Tribolium показали, що розвиток очей залежить від мережі взаємодіючих генів, лише мала частина якої залишається у ході еволюції незмінною. Наприклад, надмірна активність гена Pax6/eyeless, що функціонує як центр управління іншими генами, призводить до появи ектопічних (тобто додаткових) очей в мушках і амфібія роду Xenopus.

Хоча до складу ектопічних очей входять омматидії - структурні одиниці, що складаються з фоторецепторів і проводять електричний імпульс клітин, — вони не з'єднані нервом із зоровою корою. Однак дослідникам вдалося домогтися зв'язку з цим у трибів пластинчатоусых жуков Onthophagini і Oniticellini, придушивши ген orthodenticle з допомогою малих інтерферуючих РНК (siRNA).

Ген orthodenticle (otd) кодує транскрипційний фактор — молекулу, яка з'єднується з ДНК і регулює активність інших генів. У хрущаков він відповідає за розвиток фоторецепторів, а у плодових мушок за формування рабдома (елемента сітківки в фасеточних очах) та інші структури. Дослідники придушили освіта транскрипційного фактора на стадії личинки, використавши siRNA, які зв'язуються з матричної РНК, що є продуктом otd, і призводять до її деградації.

Незважаючи на те що otd важливий для формування очей у деяких комах, у жуків-навозников його придушення викликає появу складних ектопічних очей, які за своєю структурою схожі з нормальними очима. При цьому жуки-мутанти, у яких звичайні очі були видалені, продовжували реагувати на світло.

За словами вчених, результати експерименту показали, що мутація одного гена може призвести до появи функціональних структур, які можуть виявитися корисними для особини.



Категория: Обо всем