Главная » Новости проекта, Полный перечень статей » Ученые точно определили ключевой ген, который контролирует сегментацию тела у пауков и насекомых
Ученые определили ключевой ген, который контролирует сегментацию во время развития паука, что показывает еще одно сходство с контролем сегментации у насекомых.
Исследование предполагает, что ген Sox дублируется в пауках, а затем, возможно, заменяет собой другой родственный ген Sox, который все еще используется в сегментации у насекомых. Это проливает новый свет на эволюционные секреты, которые позволяют таким разнообразным животным строить свои тела.
Сегментация – это важный процесс развития у членистоногих, который включает в себя формирование сегментов тела с различными функциями. У насекомых это происходит двумя способами: либо все сегменты производятся почти одновременно, либо сначала появляются сегменты передней части тела, например, голова, а затем к ним поочередно добавляются задние сегменты, что похоже на то, что происходит у большинства других членистоногих, таких как пауки.
«У нас есть подробное и растущее понимание регулирования сегментации у разных насекомых, но предыдущие исследования показали, что для генерации сегментов у эмбрионов паука используются некоторые разные генетические механизмы», – говорит ведущий автор Христиан Пазе, Университет Оксфорд Брукс, Великобритания. «У насекомых в сегментации участвует ген SoxB. Определив семейство генов Sox у паука Parasteatoda tepidariorum, мы хотели посмотреть, играют ли они такую же роль в их сегментации».
Сначала ученные установили, что ген Sox21b-1 передаются от матери, затем была выдвинута теория, что его модели активности могут принимать участие в сегментации.
Чтобы изучить это далее, они использовали интерференцию РНК, чтобы заставить «замолчать» ген Sox21b-1 у паука и зате наблюдать влияние этого генетического события на развитие паука. Это показало, что этот ген необходим для сегментации переднего и заднего сегментов у пауков. В передней части Sox21b-1 играет очень важную роль, он является одним из первых генов, который должен быть включен в развитие. Ученные также обратили внимание на то, что этот ген влияет на одновременное формирование некоторых сегментов, в которых формируются лапки паука. В задней части Sox21b-1 регулирует «зону добавления сегмента», которая позволяет добавлять дополнительные сегменты последовательно путем включения важного набора генов развития в пути Wnt и Delta-Notch (системы сигнализации клеток, которые регулируют развитие в многоклеточных организмах).
Команда также показала, что Sox21b-1 регулирует деление клеток в раннем эмбрионе. И хотя «молчание» гена Sox21b-1 имело наиболее выраженные эффекты на туловище развивающегося паука, что приводило к сокращению эмбрионов и отсутствию сегментов с лапками, это также повлияло на судьбу клеток в области головы, что требует дальнейшего изучения.
«Наша работа над Sox21b-1 дает важные новые сведения об эволюции и регуляции сегментации членистоногих», – заключает старший автор Алистер Макгрегор, профессор эволюционной биологии в Университете Оксфорд Брукс. «Очень важно, что два очень близких гена SoxB участвуют в сегментации как у пауков, так и у насекомых, указывая на древнюю роль этого подсемейства генов у беспозвоночных».
Ещё новости: