Іспанські вчені дізналися, як з плавників вийшли ноги

У грудневому номері Developmental Cell вчені представили нові докази того, що перехід доісторичних істот до життя на суші - поява у них ніг - стався через посилення невідомих раніше елементів ДНК, що активують певні гени.

Так був розгаданий один з найважливіших історичних етапів еволюції хребетних.

"Перш за все, відкриття допомагає нам зрозуміти всю значимість того, як експресія генів впливає на наше тіло, - говорить доктор Хосе Луїс Гомес-Скармета з університету Пабло де Олавіде-Андалусії в Іспанії. - По-друге, ми тим самим отримуємо ключ до багатьох генетичних захворювань, пов'язаним з деформаціями органів. Якщо говорити про гени, завдяки яким сформувалися кінцівки, порушення їх функцій веде до зрощування пальців рук і ніг або, навпаки, надмірного їх числа".

Експресія генів - це процес переходу спадкової інформації від гена до функціонального продукту - білку або РНК. Вона відповідальна за еволюційні зміни живих істот. Для того щоб зрозуміти, як плавники могли перетворитися на кінцівки, дослідники ввели додаткові гени Hoxd13 в кінчики плавників ембріонів рибки даніо. Дивно, але це призвело до розвитку нової хрящової тканини і зменшенню тканин плавця - змінам, які повторюють ключові аспекти розвитку кінцівок наземних тварин. Дослідники задавалися питанням, чи могли нові елементи управління Hoxd13 викликати в далекому минулому експресію генів, яка призвела до появи кінцівок. Дійсно, вони перетворилися в ДНК, який, як відомо, регулює активацію Hoxd13 у ембріонів мишей, але відсутня у риб.

"Ми виявили, що у рибок даніо мишачий елемент управління геном Hoxd13 здатний управляти експресією генів в зачатках плавників. Цей результат говорить про те, що молекулярні механізми дійсно могли активувати цю систему у загальних попередників риб і наземних тварин, що підтверджується залишковими механізмами у даніо", - говорить доктор Касарес.