Викопні дані свідчать про те, що наші предки були полідактилями, тобто у них було більше п’яти пальців
Мадрид | 06 · 10 · 16 | 16:58
Поділіться статтею
Таємниця пальців. Getty Images
Частина таємниці, чому у наших рук п’ять пальців, щойно була розгадана в ході дослідження опубліковано в престижному журналі "Nature".
Грубо, ця еволюція була спричинена зміною активності генів, за даними дослідників з Монреальського інституту клінічних досліджень та Монреальського університету в Канаді.
Ми вже кілька років знаємо, що кінцівки хребетних, включаючи руки та ноги, походять від плавників риб. Еволюція, яка призвела до появи кінцівок, і зокрема появи пальців у хребетних, відображає зміну плану тіла, пов'язану зі зміною середовища існування: перехід від водного середовища до навколишнього середовища.
Цього серпня чиказькі дослідники, доктор Ніл Шубін та його команда, показали, що два гени - hoxa13 та hoxd13 - відповідають за утворення променів плавців та пальців. "Цей результат дуже цікавий, оскільки він чітко встановлює молекулярний зв'язок між променями плавців і пальцями"., говорить Ясін Херджеміл, докторант в лабораторії Марі Кміта, керівник дослідження.
Однак перехід від плавника до кінцівки не відбувся за одну ніч. Викопні дані вказують на те, що наші предки були полідактилія, тобто у них було більше п’яти пальців, що піднімає ще одне ключове питання: через який механізм відбулася еволюція до пентактилії (п’ять пальців) серед сучасних видів?
Активовані гени в окремих полях розвитку
Зокрема, одне спостереження привернуло увагу команди Кміти. "Під час розвитку у мишей та людей гени hoxa11 і hoxa13 активуються в окремих полях розвитку кінцівок, тоді як у риб ці гени активуються в перекриваються областях розвитку плавників", - розповідає Кміта, директор Інституту клінічних досліджень. Монреальського відділу досліджень генетики та розвитку та доцент кафедри медицини кафедри медицини Монреальського університету.
Намагаючись зрозуміти важливість цієї різниці, Херджеміл показав, що, відтворюючи рибоподібну регуляцію гена hoxa11, миші розвивали до семи цифр на ніжці, тобто повернення до прабатьківського стану. Команда Кміти також виявила послідовність ДНК, відповідальну за перехід від рибоподібної до мишачої регуляції гена hoxa11. "Це свідчить про те, що ця важлива морфологічна зміна відбулася не шляхом придбання нових генів, а просто шляхом модифікації їх діяльності", - додає Кміта.
З клінічної точки зору це відкриття підсилює уявлення про те, що вади розвитку під час внутрішньоутробного розвитку не лише через мутації в генах і це може бути наслідком мутації послідовностей ДНК, відомих як регуляторні послідовності. "В даний час технічні обмеження не дозволяють ідентифікувати цей тип мутації безпосередньо у пацієнтів, отже, важливість базових досліджень на моделях тварин", робить висновок Кміта.