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 1997 Ирина Власюк

Кангал. Собака с чувством собственного достоинства

На протяжении многих веков эта удивительная порода развивалась под воздействием определенных условий. Из основных ее формирующих можно отметить климат – горячее, сухое лето и очень холодные зимы, приспособляемость к образу жизни своих хозяев – народов,…

Собаки 1112 Виктория Мокрицкая

Русский той. Храбрая бусинка

Многие из нас с детства мечтают иметь собаку, но не всегда наши желания совпадают с возможностями. Причины у всех разные: то квартира маленькая, то времени на уход и прогулки не хватает, а подчас и дома-то целыми днями не бываешь, приходишь только…

Собаки 2011 Инна Чирашняя

Тайский риджбек. Лучший друг и незаменимый помощник

Тайский риджбек – необыкновенная собака. Но она потребует от владельца знаний особенностей породы и готовности уделить ей достаточное количество внимания и времени. Если вы готовы на это, то вы будете вознаграждены, вырастив собаку, которая станет вашим…

Собаки 1253 Татьяна Довгарт

Кламбер. Компаньон во все времена года

Кламбер спаниель – порода довольно древнего происхождения. По одной из версий, она выведена во Франции примерно в XVII веке герцогом де Ноайль: француз, занимавшийся разведением этой породы, в начале Великой французской революции в целях безопасности отправил…

Кошки 1690 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…

Кошки 3217 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 1631 Елена Чепкасова

Балинез. Ваш друг, вторая тень и новый член семьи

Предки балинезийских или балийских кошек – сиамские кошки – были завезены из Таиланда в Америку в середине 1800-х годов. В 1950 году две американские заводчицы сиамов – Марион Дорси (п-к Rai-Mar, Калифорния) и Хелен Смит (п-к MerryMew», Нью-Йорк) – высоко…

Кошки 2349 Елена Шереметьева

"Саванна" из африканской саванны

История саванны началась около 30-и лет назад, когда неожиданно для хозяев обычная сиамская кошка родила потомство от самца сервала.Сервал – африканская дикая кошка пятнистого окраса. Животное это легко приручается, о чем людям было известно еще со времен…

Аквариум 3108 Лариса Семикова

Красный попугай. Рыбка-революционер

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

Рыбы 2768 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 2522 Лариса Семикова

Рыбка с нелегкой судьбой

Странно, уж сколько аквариумных рыбок я перевидала на своем веку, уж скольких с горечью похоронила. Казалось бы, закаленная, ничем не проймешь. А все равно, нет-нет, нежданная сентиментальность вдруг заполнит душу, как ряска весенний водоем. И вот уже,…

Аквариум 2921 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,…

Экзотеррариум 2051 Руслан Подгорный

Земноводные биосферного заповедника Аскания-Нова

Как пресмыкающиеся, так и земноводные (амфибии) считаются древними обитателями нашей планеты. Существенное отличие пресмыкающихся от амфибий заключается в том, что первые могут не только обитать на суше, но и размножаться на ней. Амфибиям же для продолжения…

Дикие животные 14666 Светлана Мауэр

Страшный зверь ласка

Первое, что выделяет ласку среди других хищников, это ее размеры. Взрослый зверек в среднем весит 70-100 г, самочки меньше самцов примерно на 1/3. Правда, в зависимости от мест обитания, встречаются подвиды ласки, весящие целых 200 г. Но в наших краях такие…

Дикие животные 3133 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…

Дикие животные 3268 Светлана Мауэр

Волчья охота

Волки... Непостижимые и загадочные... Универсальная страшилка для детей и существо, вызывающее бессознательный ужас у взрослых. Зверь, овеянный ореолом мистики, как никакой другой на земле. Что же так впечатляет в волках? ак впечатляет в волках?

Дикие птицы 2248 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…

Птицы 3436 Дмитрий Козорез

Жако. Самый талантливый говорун

Разнообразие попугаев в природе очень велико: в мире насчитывается порядка 350 их видов. Они отличаются размерами, расцветкой и местом обитания. Некоторые виды радуют глаз своей красотой, обладая потрясающим оперением, сочетающим в себе все цвета радуги,…

Дикие птицы 2095 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 2332 Елена Гоенко

Решив приобрести птицу, вы берете на себя ответственность

Почему люди решают завести именно птицу, а не собаку или кошку? Довольно часто мы слышим истории о том, как человек, придя в зоомагазин или на «птичий рынок», глаза в глаза сталкивается с этим удивительным творением природы или слышит в свой адрес «Привет» и…

 

 

Статистика


 


 

ЖУРНАЛЫ

 

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