Ученые объяснили, как змеи потеряли свои конечности

Светлана Белякова – 07 февраля 2019

Очевидное различие между змеями и другими рептилиями появилось более 100 миллионов лет назад.

Экспрессия гена зависит от регуляторных элементов информации, содержащихся в гене. Регуляторный элемент (CRE) – это последовательность нуклеотидов в ДНК. Два элемента могут активировать или подавить экспрессию гена одновременно в двух частях тела. Если теряется ген, то экспрессия не происходит вообще, что часто оказывает негативное влияние на формирование организма. Но если потерян один из регуляторных элементов, экспрессия может исчезнуть в одной части, например, в конечностях, но сохраниться в другой, например, в голове.

CRE не так легко идентифицировать. Процесс обычно основан на сохранении последовательностей ДНК среди многих различных видов. Последовательности генома для рептилий с хорошо развитыми конечностями редки, поэтому ученые упорядочили и полностью собрали геном ящерицы Salvator merianae из рода Тегу. Используя её геном в качестве эталона, был создан ряд геномов нескольких видов, включая двух змей (боа и питона), трех рептилий с конечностями (ящерицы анол, дракон и геккон), трех птиц, аллигатора, трех черепах, 14 млекопитающих, лягушки.

Исследователи выявили более 5000 областей ДНК, считавшихся кандидатами в регуляторные элементы у нескольких видов. Затем они провели поиск в базе данных и получили набор CRE, мутация которых могла привести к исчезновению конечностей у предков змей. Как и предполагалось, некоторые регуляторные элементы, ответственные за регулирование многих генов, мутировали.