Чудесное превращение. Ученые научились заменять перья чешуей, волосами или шипами
Исследователи полагают, что с помощью воздействия всего на один ген можно изменить ороговевшие придатки кожи.
Чешуя, перья, шипы или волосы — все это, по сути, является ороговевшими придатками кожи, которые развились у позвоночных. Они могут сильно отличаться визуально, однако у них общие процессы раннего развития на эмбриональных стадиях, пишет IFLScience.
В новом исследовании ученые из Женевского университета выяснили, что вырастить перья там, где некогда была чешуя на самом деле чрезвычайно легко — потребуется лишь воздействие на экспрессию одного гена.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Известно, что ороговевшие придатки кожи развиваются из локального утолщения на поверхности кожи и экспрессии определенных генов, называемых "сверхзвуковым ежиком". Ученые придумали такое название, когда обнаружили, что мутация на этом гене дает личинкам дрозофилы несколько точек, напоминающих иглы ежика. Также активация этого пути помогает цыплятам отращивать перья там, где их обычно нет.
По словам соавтора исследования, доктора Мишеля Милинковича, результаты их с коллегами исследования свидетельствуют о том, что эволюционный скачок от чешуи к перьям на самом деле не требует больших изменений в составе или экспрессии генома. Вместо этого потребуется лишь временное изменение экспрессии "сверхзвукового ежика", которое способно вызвать каскад событий, ведущих к формированию перьев вместо чешуи.
Отметим, что внимание исследователей привлекли куры с перьями на ногах — у одних они были, а других нет. Однако ученые не понимали почему так происходит. Позже ученые заметили, что одной обработки куриных эмбрионов, когда они еще находятся в яйце, достаточно, чтобы вызвать образование перьев на ногах цыплят.
По словам первого автора исследования, научного сотрудника лаборатории Мишеля Милинковича, доктора Рори Купер, они с коллегами использовали классическую технику "просвечивания яиц", что позволило им точно обработать куриные эмбрионы молекулой, специфически активирующей путь гена "сверхзвуковой ежик" и введенной непосредственно в кровоток.
Кроме того, ученые также обработали эмбрионы контрольным раствором, который не активировал ген. Анализ РНК свидетельствует о том, что в группе, получившей активирующую молекулу, этот путь активировался незамедлительно и постоянно, создавая перья, подобные тем, что растут на других частях тела кур. Они восстанавливаются при потере и автоматически заменяются, когда цыпленок становится взрослым.
Теперь исследователи полагают, что они фактически нашли путь, который позволит превращать чешую в перья и наоборот.
Ранее Фокус писал о том, что ученые нашли птицу с самыми белыми перьями в мире.