Спасибо миногам за мозг
Ученые нашли ген Anf/Hesx1 у миноги, самого древнего из ныне живущих позвоночных. Он отвечает за развитие конечного мозг – отдела, из которого развиваются большие полушария мозга. Это открытие подтвердило гипотезу, что наличие Anf/Hesx1 у позвоночных ведет к возникновению конечного мозга. Сотрудники Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (ИБХ РАН) совместно с коллегами из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова опубликовали исследование в журнале Scientific Reports (IF=5.228).
Конечный мозг — крупный эволюционный прорыв, повышающий уровень организации организма. До этого момента учёные не до конца знали о генетических механизмах его возникновения. Биологи обнаружили у представителей нескольких классов позвоночных неизвестный ранее ген Anf/Hesx1, отвечающий за развитие конечного мозга. Примечательно то, что этот ген не нашли у всех исследованных беспозвоночных. Отсюда ученые сделали вывод: формирование конечного мозга позвоночных связано с появлением у их предков гена Anf/Hesx1.
Чтобы подтвердить гипотезу, учёным нужно было обнаружить ген Anf/Hesx1 во всех классах позвоночных. Однако возникли проблемы с миногами. Недавно проведенное другими авторами исследование не выявило у этих животных гена Anf/Hesx1. Биологи не сдались. Для идентификации нужного гена команда профессоров применяла специальные подходы, основанные на высокоточном выделении РНК из клеток зачатка конечного мозга эмбриона миноги. В итоге долгожданный Anf/Hesx1 удалось клонировать у трёх видов этих животных. Также провелись эксперименты доказывающие, что у миноги ген выполняет ту же функцию, что и у других позвоночных.
Сredit: Андрей Зарайский, ИБХ РАН
Открытие очень важно для подтверждения ранее выдвинутой гипотезы. Учёные уверены, что ключевым событием в возникновения у позвоночных конечного мозга было появление у их предков гена Anf/Hesx1.
Универсальность механизма раннего развития конечного мозга подтверждает тот факт, что ген выполняет у миноги ту же функцию, что и у остальных позвоночных.
Текст: Екатерина Андреянова
The presence of Anf/Hesx1 homeobox gene in lampreys suggests that it could play an important role in emergence of telencephalon
Andrey V. Bayramov, Galina V. Ermakov, Fedor M. Eroshkin, Alexandr V. Kucheryavyy, Natalia Y. Martynova, Andrey G. Zaraisky
Scientific Reports 6, Article number: 39849 (2016) doi:10.1038/srep39849