Вчені пояснили механізм трансформації риб'ячих плавців у кінцівки тварин

Біологи під керівництвом Ніла Шубіна з Чиказького університету в США розкрили механізм походження кінцівок тварин з плавників риб. Висновки вчених були опубліковані в журналі Nature.

Розуміння еволюційної трансформації плавників риб в кінцівки тетрапод є однією з ключових проблем у біології. Походження хребетних тварин від риб є загальновідомим фактом, але структура і будова кінцівок і ребер у них суттєво відрізняється. Разом з тим, вчені вирішили довести родинний зв'язок між кінцівками різних видів і провели для цього експерименти з редагуванням генів і відстеження міграції клітин.

Дослідники вивчили розвиток ембріонів акваріумних рибок Danio rerio. В ході експерименту вони використовували технологію CRISPR/Cas, щоб видалити важливі гени, пов'язані з формуванням плавників. Потім учені спостерігали за міграцією різних ембріональних клітин по мірі розвитку зародків риб.

У ході дослідження вчених цікавили гени, які відносяться до сімейства Нох і впливають на формування загального плану тіла в ембріоні вздовж осей голова-хвіст і плече-пальці. Неправильна робота Hox-генів зазвичай призводить до порушень в розвитку кінцівок. Коли специфічна ДНК була видалена з геномів риб, у них спостерігалися порушення в розвитку плавників. Схожу картину вчені спостерігали при блокуванні відповідних Нох-генів в організмі мишей, у яких при цьому виникали порушення в розвитку зап'ястя і пальців.

На думку дослідників, це доводить зв'язок між кінцівками тварин і плавниками риб.

Раніше біологи з Технологічного інституту Джорджії заявили про те, що хвіст міг зіграти ключову роль в еволюції сухопутних тварин, у тому числі, людини.