Архив журналов






Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Тигровый питон и королевская кобра стали первыми змеями, чей геном прочитали полностью. Это позволило не только рассмотреть их частные генетические особенности, но и примерно оценить скорость и характер генетической эволюции этой группы рептилий по сравнению с другими позвоночными.

Зоологи давно используют достижения молекулярной биологии в своих целях. Например, о родственно-эволюционных связях между группами животных куда проще судить, имея на руках последовательность генома. Но в этом смысле разным животным везёт по-разному; вот и до змей руки у учёных дошли только сейчас. Сразу две большие исследовательские группы опубликовали результаты анализа всего генома королевской кобры и тигрового питона. Эти виды стали первыми змеями, ДНК которых полностью секвенировали.

Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Королевская кобра (Ophiophagus hannah)

Разумеется, исследователи занялись этим не просто так, а чтобы понять, как на генном уровне отражается тот весьма своеобразный внешний вид и образ жизни, который ведут эти рептилии. С помощью генетического анализа можно не только выяснить, что за молекулярные механизмы стоят за той или иной особенностью змей, но и то, как эти существа, как говорится, дошли до жизни такой, то есть какие эволюционные изменения с ними происходили.

Тодд Кэстоу (Todd Castoe) из Техасского университета в Остине (США) и его коллеги занимались тёмным тигровым питоном, который обитает в Юго-Восточной Азии и в последнее время стал инвазивным видом в южных штатах США. Исследователи не просто прочитали его ДНК, но ещё и сравнили активность питоньих генов в сердце, печени, почках и тонком кишечнике до еды и после — через один день и через четыре дня после угощения.

В журнале PNAS зоологи сообщают, что изменения в активности генов у питона были на удивление масштабными: еда заставляла работать иначе буквально половину генов, и изменения эти происходили в течение 48 часов. В результате метаболизм питона ускорялся в 40 раз, а его внутренние органы (кишечник, почки и печень) за три дня вдвое увеличивались в размерах.

Что же до кобры, которой вместе с коллегами занимался Николас Кэйсвелл (Nicholas Casewell) из Бангорского университета (Великобритания), то тут учёных интересовала в первую очередь ядовитость змеи, её умение создавать ядовитую смесь из 73 пептидов и белков. Как пишут авторы в том же PNAS, в производстве яда у кобр задействовано 20 семейств генов, причём, что любопытно, те гены, которые работают в ядовитых железах, имеют двойников в других частях тела рептилии. В ходе эволюции «ядовитые» гены получали дополнительные копии, причём нередко не одну, и эти копии могли мутировать, ещё более усложняя яд.

Питон и кобра раскрыли генетические тайны змей

Тигровый питон (Python molurus)

В ходе эволюции ядовитые змеи вынуждены постоянно совершенствовать свой яд, поскольку их жертвы одновременно становятся более устойчивыми к тем токсинам, которыми их травят рептилии. Жизнь змеи в буквальном смысле зависит от яда, поскольку ничего, кроме него, она противопоставить противнику не может, и понятно, почему для этих целей выделены столь масштабные генетические ресурсы.

Исследователи из обеих групп попробовали заодно сравнить между собой геномы питона и кобры, а также сопоставить результат с ДНК других позвоночных, в том числе с ДНК единственного ядовитого вида млекопитающих — утконоса.

Для этого у обеих змей выбрали около семи с половиной тысяч генов, присутствующих в их геномах в одной копии. Как и ожидалось, генетические изменения в змеях шли с огромной скоростью, намного превышающей показатели других животных. Кроме того, количество генетических модификаций у змей тоже было много бо́льшим. Что понятно: форма тела, образ жизни и прочее у змей настолько необычны, что без масштабных генетических изменений, без сильнейших перестроек, которые позволили бы приспособиться к выбранной нише, было не обойтись.

При этом учёные отмечают, что многие изменения заключались не столько в том, как происходило управление уже существующими генами, сколько в появлении новых. Считается, что основной молекулярный инструмент эволюции — это перенастройка регуляции генов, внесение изменений в регуляторные области, но не появление новых кодирующих блоков. Однако змеи, видимо, в этом смысле оказываются некоторым исключением — из-за склонности их генома множить копии генов, которые в дальнейшем могут изменяться, как захотят.

Впрочем, делать какие-либо особенно масштабные выводы об эволюции змей всего лишь по двум геномам, наверное, рано, а потому сами исследователи предлагают дождаться появления ещё десяти змеиных геномов, которые должны быть исследованы в ближайшие два года.


65d5c25b

Собаки 1420 Дарина Ховрина

Экстравагантный чау-чау, или Восток – дело тонкое

Литературные источники указывают на еще более древнее происхождение, в китайских рукописях есть упоминания, что чау-чау попали в Китай вместе с доисторическими кочевниками-варварами, совершавшими частые набеги на северные территории, и чау-чау сопровождали…

Собаки 1493 Мария Битаева

Бульмастиф. Ночная собака егерей

До сих пор бытует два мнения в вопросе происхождения породы. Первое: эти собаки появилась благодаря планомерным скрещиваниям английского мастифа со старотипным английским бульдогом, и второе: бульмастифы – прямые потомки егерских собак или, как их называли,…

Собаки 2039 Елена Матазова

Чихуахуа. Огромное сердце в миниатюрном тельце

Чихуахуа принадлежит к одной из самых древних и интересных пород, об истории происхождения которой существует много легенд и по сей день. Самая популярная и общепринятая теория о происхождении этих удивительных крошек связывает появление чихуахуа с историей…

Собаки 3928 Алена Шульгина

Идеальный представитель породы ВЕО

Об идеальной восточноевропейской овчарке, собаке желаемого типа, которую можно представить как эталон породы, мы спросили некоторых экспертов и заводчиков России, страны создателя этой породы. Вопрос звучал так: «Назовите, пожалуйста, собаку, которая, по…

Кошки 1560 Елена Шестопалова

Милый плюшевый мишка ЭКЗОТ

История зарождения породы началась с задачи, поставленной американскими заводчиками, которая заключалась в улучшении и расширении палитры окрасов их отечественной породы. Первыми участниками процесса скрещивания стали персы серебристого окраса. Селекционеры…

Кошки 1115 Елена Пережогина

Загадочное обаяние британских кошек

Эталоном красоты и грациозности во многих культурах мира всегда была кошка. Британские кошки, особенно окраса серебристая шиншилла, близки по эстетическому восприятию к классическим пропорциям своих диких сородичей. Считается, что кошки, похожие на британскую…

Кошки 2180 Елена Шереметьева

Африканский сервал. Кошка одного хозяина

По определению сервал не домашняя кошка, а представитель семейства кошачьих, как рысь, к примеру. Кстати, ближайшим родственником сервала, является каракал – степная рысь. Некоторые подвиды сервалов находятся на грани исчезновения – их убивают из-за красивой…

Кошки 1139 Наталья Гавриленко

Украинский левкой. Идеальный питомец для любой семьи

Загадочные, утонченные, неземные создания! Необычная внешность, грациозное тело – всё в них завораживает и привлекает. Кажется, что эти животные прибыли к нам из другого мира. А много ли вы знаете об украинских левкоях? Похожи ли они на наших привычных…

Аквариум 2203 РЕДАКЦИЯ ЖУРНАЛА

АкваТерра-шоу–2016

В Киеве, в Выставочном центре «АККО Интернешнл», 3 и 4 сентября прошла Первая уникальная выставка «АкваТерра Шоу – 2016», посвященная современной аквариумистике и террариумистике. Организаторы: Общественный Союз «Объединение зообизнеса Украины» и…

Рыбы 1824 Анатолий Золозов

С мечом наперевес…

В конце Второй мировой войны английский танкер «Барбара» следовал из Нового Орлеана в Ливерпуль через Атлантику. В районе плавания весьма вероятны были нападения немецких подводных лодок, поэтому на танкере велось тщательное наблюдение за морем. Около 14…

Аквариум 1969 Лариса Семикова

Неповторимое очарование моллинезий

Так выглядит родина небольшой, хорошо известной аквариумистам рыбки – моллинезии (пецилии) велифера (Poecilia velifera). Эта рыбка – прародительница множества разновидностей аквариумных моллинезий. Близкие моллинезии велифера виды – Poecilia sphenops,…

Аквариум 2115 Лариса Семикова

Красный попугай. Рыбка-революционер

Возможно, схожесть с птицей рыбке придавала изогнутая нижняя губа, напоминающая клюв. Необыкновенных красавцев презентовала тайваньская рыборазводная фирма.

Экзотеррариум 1174 Ольга Петраускас

Анжелика

В нашем саду висел старый умывальник. Рядом стоял небольшой стол, на который мы ставили грязную и чистую посуду. Каждый раз после мытья тарелок под умывальником собиралась небольшая лужица. Её очень любили мухи и частенько проводили там время. Может, они…

Дикие животные 2474 Светлана Мауэр

Ни зверь, ни птица

Как приятно бывает прогуляться перед сном теплым погожим вечером! Стрекочут невидимые глазом кузнечики, звенят комары Благодать и покой... Внезапно тишину разрезает звук хлопающих крыльев, и что-то темное стремительно проносится мимо. Сердце холодеет от…

Экзотеррариум 2228 Руслан Подгорный

Рептилии Аскании-Нова

Несмотря на широкое распространение степной гадюки (Средняя и Восточная Европа, северо–западная часть Азии), ее ареал на юге Украины ограничен, в основном, целинными участками, поскольку пахотные земли малопригодны для обитания этих рептилий. Основное условие…

Дикие животные 1608 Руслан Подгорный

"Папик" Казимир и его молодая подруга Рикки

Бегемот, или гиппопотам, – поистине удивительное животное, которое раньше жило практически на всем юге Африки, а сейчас находится на грани исчезновения. На сегодняшний день в мире осталось около 140 тысяч особей, и их численность продолжает сокращаться.…

Ловчие 2949 Лилия Вишневская

История охоты с ловчими птицами на Руси

Страсть к охоте свойственна человеку с глубокой древности. И всегда рядом с человеком находились его верные помощники – собаки и ловчие птицы. Но соколиная охота – зрелище незабываемое! Грациозные птицы способны совершать без отдыха до 70 ставок, развивая при…

Дикие птицы 1563 Руслан Подгорный

Пернатые непоседы

За все время орнитологических исследований, а это 175 лет, в заповеднике побывало 250 видов птиц. В последние два десятилетия орнитофауна «Аскании-Нова» представлена 226 видами, из которых 51 занесен в Красную книгу Украины. Наибольшее количество охраняемых…

Дикие птицы 1507 В. С. Гавриленко

В теплые ли края летят перелетные птицы?

Так зачем же лететь в теплые края, когда корм под боком, а спрятаться от лисички, волка или другого хищника можно и на воде? Страшноват двуногий волк – человек с ружьем, который, к тому же, вооружился не только огненной палкой, мобильным телефоном,…

Птицы 2206 Руслан Подгорный

Летят перелётные птицы ...

Дальние перелеты птиц в теплые края и обратно всегда были не только предметом изучения орнитологов, но и всеобщего восхищения. Шутка ли, преодолеть тысячи километров к брегам жаркой Африки, Азии, Южной Америки, при этом не заблудиться, пролететь сквозь…

Статистика


 


 

ЖУРНАЛЫ

 

Top
Если нашли ошибку, выделяете её мышкой и нажимаете сочетание CTRL+ENTER