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.


Собаки 943 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 679 Светлана Шельмук

Кеесхонд. Серебристая собака с золотым характером

Шпицы, а именно к этой группе относятся кеесхонды, – одна из древнейших пород собак, если не самая древняя. Кеесхонды – наименее подвергшаяся искусственному отбору порода собак, сохранившая в целом «естественный» облик, вероятно, наиболее близкий к…

Собаки 1000 Владимир Поплавский

Кавказские овчарки в семье - друзья или монстры? (Ч.3)

Байра росла красивым щенком черного окраса, который потом преобразовался в темно-серый с белой грудью и белым воротником на шее. Белые гольфы на передних лапах покрылись темно-серыми крапинками и отчетливо стал заметен беленький кончик черного хвоста. С…

Собаки 699 Елена Москаленко

Далматин. Собака, которая украсит вашу жизнь

Мы в ожидании... Вот уже три дня не спим, волнуемся, оборудовали место. Мы готовимся. Готовятся и все наши собаки, семья. Знакомые звонят и спрашивают: «Ну как? Уже?». Мы ждем появления маленьких ангелочков! Так волнительно рождение новых далматинов в нашей…

Кошки 1517 Галина Шмыголь

Весёлая семейка - персы, экзоты, гималаи

Персидская кошка – это приятный и доброжелательный компаньон, который сможет создать в доме атмосферу уюта и покоя. Эти кошки специально для этого и выведены. Они ласковы, молчаливы и ненавязчивы. Цвет шубки персов очень разнообразен, на любой вкус. Одной из…

Кошки 729 Елена Потапенко

БОМБЕЙСКАЯ КОШКА. Черная жемчужина

Бомбейская кошка, или как ее еще называют «домашняя пантера в миниатюре»  – это самая что ни на есть мистическая кошка в мире. И если, согласно примете, она перейдет вам дорогу, то… Нет, не стоит сворачивать с пути, ведь она сделает  вас по-настоящему…

Кошки 620 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 611 Елена Матазова

Сноу-шу. Снежная туфелька

Сегодня я расскажу вам об очень редкой и практически неизвестной породе кошек – сноу-шу. Чего стоит одно только название! Снежная туфелька. Эти красотки уже одним только именем должны привлекать к себе внимание. Но почему-то это не так. Сноу-шу разводят…

Рыбы 950 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 1133 Лариса Семикова

Красный попугай. Рыбка-революционер

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

Аквариум 936 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 1255 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…

Дикие животные 1579 Светлана Мауэр

Маскировка в дикой природе

Каждый человек наверняка хоть раз наблюдал, как домашняя кошка охотится на птиц. Вот она затаилась в траве. От неживого объекта ее отличает лишь возбужденно подергивающийся кончик хвоста. В таком положении кошка может находиться очень долго. Даже заметив ее,…

Дикие животные 2173 Светлана Мауэр

Тайная жизнь крота

Гуляя по лесу или у водоема, а то и просто находясь на собственном дворе, каждый из нас время от времени натыкается на кучки земли, возвышающиеся над ровной поверхностью аккуратными террикончиками. Эти малые архитектурные формы являются знаком, которым…

Дикие животные 1561 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 животные 574 Руслан Подгорный

Пенелопа, Агриппина и Гелиос из семейства кошачьих

Хотя неофициальный титул царя зверей принадлежит льву, но по силе, размерам и величию другой представитель семейства кошачьих – тигр, вовсе не уступает, а по ловкости и вовсе превосходит «царя». В Николаевском зоопарке сегодня живут три тигра: самец Гелиос и…

Птицы 1477 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…

Птицы 849 Елена Гоенко

Путешествуем вместе с птицей

Многие виды птиц находятся под угрозой исчезновения, причем одним из основных факторов, который угрожает их существованию, является международная торговля. Поэтому ввоз таких птиц на территорию Украины и вывоз их за ее пределы регулируется в соответствии с…

Дикие птицы 748 Генадiй Фесенко

Жовна чорна

Зустріч з жовною у лісопарку міста – це завжди невеличка подія. У сіруватий незатишний зимовий день, коли налітає різкий дошкульний вітер і раз-по-раз обсипає сніговою крупою, в грабовому лісі геть похмуро. Стовбури дерев чорніють, перемішано розбрівшись по…

Дикие птицы 1323 В. С. Гавриленко

Когти, острые когти и очень острые когти

Хищный, загнутый и заостренный книзу клюв приспособлен к раздиранию пойманной жертвы, а вот ловят они добычу и умерщвляют не чем иным, как когтями, приводимыми в действие мышцами мускулистых ног. Среди нашей орнитофауны особенно преуспели в выращивании когтей…

Статистика



 

ЖУРНАЛЫ

 

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