А вам какой размер нужен?
Биологи создали муравьев нужного размера
Внешний вид человека либо животного определяется не только генетическими факторами, но и влиянием внешней среды (либо так называемыми эпигенетическими факторами). Как от внешних действий, так и от «программы», заложенной в ДНК, зависят рост, цвет кожи, склонность к полноте либо ее отсутствие, уровень интеллекта, склонность к формированию некоторых болезней и другое.
В случае если ген, переданный от своих родителей, определяет присутствие у отпрыска того либо иного свойства, то эпигенетические факторы воздействуют на экспрессию этого гена, а по факту на то как очень сильно проявится у индивида эта унаследованная черта.
Команда исследователей из Университета МакГилла в Канаде решила узнать, каковы биологические базы влияния эпигенетических факторов на проявление и развитие организма у него определенных линия. Как нетрудно додуматься, эта информация разрешит ученым в будущем создавать организмы с нужными особенностями (к примеру, коров с большей сильным иммунитетом и мышечной массой).
Но на протяжении нынешней работы модельными животными выступили отнюдь не млекопитающие, а куда более простые насекомые, в частности муравьи вида Camponotus floridanus, они же флоридские муравьи-древоточцы. Выбор пал именно на этих созданий в силу присутствия у них определенной особенности.
Эти муравьи, так же как и другие представители надсемейства муравьиных, дробят собственные обязанности. Матка занимается откладыванием яиц, в то время как рабочие муравьи в колонии берут на себя работу по добыванию пищи, защите колонии от паразитов и чужаков, построению муравейника и без того потом.
Но как раз представители вида C. floridanus имеют одно отличие: рабочие муравьи в их колониях делятся на два вида — старших и младших. Младшие, протяженность тела которых образовывает не более 6 миллиметров, взращивают молодь и добывают пропитание.
Старшие, каковые в два раза больше младших, защищают муравейник от паразитов и захватчиков. Наряду с этим представители обоих «классов» не отличаются друг от друга генетически.
Отличие только в том, как они питаются и живут, другими словами в факторах среды.
Исследователи решили изучить влияние факторов среды, определяющих размер тела насекомых и как следствие специализацию муравьев. Для начала они применяли эти, полученные по итогам секвенирования генома этих насекомых.
Как узнали исследователи потом, более всего на рост и социальный статус у насекомых влияет метилирование ДНК, пишет А. Горина (www.vesti.ru) ссылаясь на статью в Nature Communications.
Тут стоит сделать отступление, дабы отыскать в памяти, для чего необходимо метилирование ДНК. В клетках данный процесс в большинстве случаев запускается, дабы дезактивировать разные гены.
Последние исследования эпигенетики доказали, что метилирование ДНК может оказывать влияние на рост у публичных насекомых. Так, ранее ученые узнали, что сокращение уровня метилирования ДНК у пчелы разрешает вырастить из нее матку.
На протяжении опыта ученые вводили личинкам муравьев-древоточцев соединения, каковые содействовали повышению либо понижению у них уровня метилирования ДНК. Как и ожидалось, это повлияло как на рост, так и на будущую специализацию насекомых.
При повышении либо понижении степени метилирования гена EGFR, несущего ответственность за контроль роста, ученые обучились варьировать размеры муравьев, каковые генетически практически не отличались друг от друга. Другими словами из изначально фактически однообразных насекомых исследователи создали множество «близнецов», и любая последующая особь в этом последовательности была больше предыдущей.
По сути, стало известно, что чем ниже степень метилирования EGFR, тем больше оказывается «полученное» насекомое.
Как поясняют исследователи, метилирование ДНК как белила, каковые живописец додаёт в краску на собственной палитре, дабы создать целый спектр оттенков цвета различной интенсивности (цвет в этом случае и имеется необходимая черта).
Те муравьи, каковые приобретали препараты, увеличивающие уровень метилирования, становились младшими работниками, добывающими пропитание и заботящимися за молодью. Личинки, которым намеренно снижали уровень метилирования, становились старшими работниками и развивались до соответствующих размеров.
«Мы узнали, что изменяя степень метилирования одного конкретного гена, в этом случае гена EGFR, что воздействует на другие участки ДНК, возможно влиять на все остальные гены, участвующие в клеточном росте», — говорит соавтор изучения Себастиан Альварадо (Sebastian Alvarado) из Стэнфордского университета.
Сущность открытия канадских ученых содержится в определении механизмов, при помощи которых среда взаимодействует со своеобразными генами. Это указывает, что внешние факторы имеют такую же степень влияния на черты организма, как и его генетическая «программа».
В будущем данное открытие может привести к разработке действенной эпигенетической терапии, которая будет оказывать влияние на разные черты у животных и людей и разрешать приобретать необходимые. Так будет не только совершен прорыв в медицине, но и изменятся правила ведения сельского хозяйства.
На заставке фото Melanie Couture, Dominic Ouellette / www.vesti.ru
