Дивовижне перетворення. Вчені навчилися замінювати пір'я лускою, волоссям чи шипами

Луска, пір'я, шипи або волосся — все це, по суті, є придатками ороговілої шкіри, які розвинулися у хребетних. Вони можуть сильно відрізнятися візуально, проте вони мають загальні процеси раннього розвитку на ембріональних стадіях, пише IFLScience.

У новому дослідженні вчені з Женевського університету з'ясували, що виростити пір'я там, де колись була луска насправді надзвичайно легко, потрібен лише вплив на експресію одного гена.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Відомо, що ороговілі придатки шкіри розвиваються з локального потовщення на поверхні шкіри та експресії певних генів, званих "надзвуковим їжачком". Вчені вигадали таку назву, коли виявили, що мутація на цьому гені дає личинкам дрозофіли кілька точок, що нагадують голки їжачка. Також активація цього шляху допомагає курчатам відрощувати пір'я там, де їх зазвичай немає.

За словами співавтора дослідження, доктора Мішеля Мілінковича, результати їхнього із колегами дослідження свідчать про те, що еволюційний стрибок від луски до пір'я насправді не потребує великих змін у складі чи експресії геному. Натомість знадобиться лише тимчасова зміна експресії "надзвукового їжачка", яка здатна викликати каскад подій, що ведуть до формування пір'я замість луски.

Зазначимо, що увагу дослідників привернули кури з пір'ям на ногах — в одних воно було, а в інших ні. Проте вчені не розуміли чому так відбувається. Пізніше вчені помітили, що однієї обробки курячих ембріонів, коли вони ще перебувають у яйці, достатньо, щоб викликати утворення пір'я на лапах курчат.

За словами першого автора дослідження, наукового співробітника лабораторії Мішеля Мілінковича, доктора Рорі Купер, вони з колегами використовували класичну техніку "просвічування яєць", що дозволило їм точно обробити курячі ембріони молекулою, що специфічно активує шлях гена "надзвуковий їжачок" і введена.

Крім того, вчені також опрацювали ембріони контрольним розчином, який не активував ген. Аналіз РНК свідчить про те, що у групі, що отримала молекулу, цей шлях активувався негайно і постійно, створюючи пір'я, подібні до тих, що ростуть на інших частинах тіла курей. Вони відновлюються при втраті й автоматично замінюються, коли курча стає дорослим.

Тепер дослідники вважають, що вони фактично знайшли шлях, який дозволить перетворювати луску на пір'я і навпаки.

Раніше Фокус писав про те, що вчені знайшли птаха з найбілішим пір'ям у світі.