Молекулярный механизм, который отвечает за разделение тела кольчатых червей на сегменты, впервые детально описали биологи Санкт-Петербургского университета, сообщает пресс-служба вуза.
Исследователи составили детальный молекулярный «портрет» сегментации нереиса — многощетинкового червя из семейства нереид (Nereididae). Выяснилось, что на ранних стадиях его развития первым включается ген engrailed. В теле зародыша образуется несколько симметричных зон его максимальной активности, которые постепенно вытягиваются, формируя поперечные полосы. Эти полосы в точности соответствуют будущим границам сегментов.
Затем активируется ген wnt1. В процессе развития зоны его активности он также приобретают форму полос, подобно engrailed. Однако активность последнего наблюдается как в передней, так и в задней части каждого формирующегося сегмента, а wnt1 — только в задней. Таким образом, зоны активности этих генов не просто соседствуют, а образуют сложную перекрывающуюся архитектуру.
Этот процесс существенно отличается от механизма сегментации у других животных, например насекомых и ракообразных. Хотя еще 10−20 лет назад преобладала гипотеза об общем эволюционном происхождении и едином механизме формирования сегментов у червей и членистоногих.
Как отмечают ученые, полученные данные являются самыми убедительными на сегодня доказательствами того, что сегментированное тело не было унаследовано от общего предка двусторонне‑симметричных животных — крупной группы, куда входит и человек.
В перспективе эти знания могут лечь в основу новых технологий, например в регенеративной медицине. Понимание того, как природа «строит» и «ремонтирует» сложные многосегментные структуры, способно помочь в разработке методов стимуляции восстановления тканей.
Кроме того, изучение сегментации у модельных организмов помогает понять, какие нарушения приводят к врожденным патологиям соответствующих органов и тканей у людей.
Ранее Наука Mail рассказывала, как пауки подсказали способ сбора ДНК из воздуха.
