Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
3 декабря 2016, суббота, 05:25
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Оси тела у гидры

Гидра
Гидра

Недавнее исследование показало, что у пресноводной гидры Hydra magnipapillata за проявления билатеральной симметрии отвечают те же гены, что и у человека.

Откуда вообще берется асимметрия тела? На самом деле, уже даже яйцеклетка у многих организмов (в том числе, позвоночных) не симметрична. У нее есть анимальный и вегетативный полюс, со стороны вегетативного полюса находится запас питательных веществ. Потом клетка оплодотворяется и начинается дробление, при котором полярность зародыша сохраняется. У вторичноротых – к ним относятся позвоночные, да и вообще почти все сложно устроенные существа, - на месте вегетативного полюса образуется анальное отверстие. Таким образом, кое-что из будущего плана тела определено еще на стадии яйцеклетки.

Всего осей тела три, и их можно сопоставить с Декартовой системой координат. У них есть мудреные латинские названия, но суть не в них: первая ось определяет, где будет голова, а где хвост, вторая – где живот, а где спина, третья – отличия правого от левого. Для позвоночных для всех этих осей определены белковые молекулы, руководящие организацией тела, и найдены кодирующие их гены. Это Wnt – сигнальный путь для передне-задней оси, BMP – для оси спина-живот и Nodal – для лево-правой симметрии.

На участие сигнального пути Nodal в разметке плана строения тела указывает, например, тот факт, что наличие мутаций в генах, кодирующих некоторые белки этого сигнального пути, приводит к отклонениям от традиционного плана строения. Непосредственно белки Nodal во время эмбриогенеза активны в левой половине эмбриона, а в правой активны их антагонисты. Диффузия приводит к тому, что образуется непрерывный градиент – активность Nodal постепенно уменьшается слева направо.

Билатеральной (право-левой) симметрией в большей или меньшей степени обладают все настоящие многоклеточные животные, кроме кишечнополостных Они принадлежат к таксону Bilateria. Хотя человек и выглядит довольно симметрично, различия есть: сердце левее центральной линии, печень правее. Даже у парных органов есть различия: левое легкое состоит из двух долей, правое – из трех. Но все же симметрия есть. Откуда она взялась? Ответ на этот вопрос авторы работы попытались получить, сравнивая представителей Bilateria с представителями ближайшей сестринской клады Cnidaria (cтрекающие), к которым относятся медузы, кораллы, гидры и некоторые другие. Разделение Bilateria и Cnidaria произошло более 600 миллионов лет назад. Результат исследования опубликован в журнале Nature.

У гидры есть верхний конец, нижний конец, а в перпендикулярной этой оси плоскости она обладает лучевой симметрией. Но этот принцип нарушается при почковании гидры. Гидра способна не только к половому, но и при благоприятных условиях к бесполому размножению. В нижней части тела у нее образуется почка, почка растет, у нее отрастают щупальца и открывается рот. Потом она отпочковывается и дальше уже это не почка, а самостоятельная гидра. Почки на теле гидры образуются только на двух линиях, параллельных оси, с двух противоположных сторон тела. То есть в процессе бесполого размножения у гидры проявляются свойства билатеральной симметрии.

Авторы работы проанализировали биоинформатическими методами геномы некоторых представителей Cnidaria в поисках генов, похожих на гены, кодирующие белки, связанные с определением у билатеральных животных осей спина-живот и левое-правое. Несколько таких генов нашлось. Один из них, называемые Ndr (Nodal-related gene), в одном из видов гидры оказался активен как раз в только что появившейся почке. По мере роста почки активность его падала. Оказалось, что введения ДНК, кодирующей Ndr достаточно для того, чтобы в месте введения начала образовываться почка.

Это исследование позволяет сделать вывод, что не только первая, но и вторая ось тела была еще у общего предка Bilateria и Cnidaria более 600 миллионов лет назад, а вот третья появилась уже у Bilateria. Поражает, что гены, которые через много миллионов лет будут помещать человеческое сердце слева, а печень справа появились так давно, да и сейчас не являются чем-то специфичным для позвоночных, а присутствуют уже у гораздо более примитивных животных, у которых ни сердца, ни печени.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.