Общие паттерны экспрессии генов в конечностях и фаллосе частично генерируются общим набором некодирующей ДНК, также называемой «элементами» или «энхансерами», которые действуют, чтобы контролировать экспрессию генов в обеих этих структурах, утверждает исследование, опубликованное в октябре. 1 в клетке развития. Эти выводы основаны на первоначальном наблюдении, что многие элементы управления конечностями или усилители конечностей, обнаруженные у животных с конечностями, все еще присутствуют в геномах змей.«Чисто глядя на последовательности ДНК, мы можем сделать вывод, что змеи сохраняют много энхансеров, которые, основываясь на исследованиях на млекопитающих, мы считали энхансерами конечностей», — говорит старший автор исследования Дуглас Менке, генетик из Университета Джорджии. «Были потеряны десятки миллионов поколений этих элементов, но тот факт, что они все еще присутствуют в змеях, побудил нас переосмыслить то, что эти усилители конечностей делают у змей и мышей».
Менке и постдокторский исследователь Карлос Инфанте изучили паттерны активности энхансеров в эмбриональных конечностях и гениталиях мышей и рептилий с конечностями (ящерицы-анолы). Это показало, что многие из одних и тех же энхансеров активируются во время образования этих разных придатков у обоих видов.Когда авторы проверили способность ящериц и змеиных версий этого конечностно-генитального усилителя функционировать на мышах, они обнаружили, что версия ящерицы была способна управлять экспрессией генов в ногах и гениталиях (во многом как версия мыши), в то время как версия со змеей была способна управлять экспрессией генов только в гениталиях.
Вывод состоит в том, что многие из этих некодирующих областей ДНК следует в более широком смысле классифицировать как «усилители придатков», а не как «усилители конечностей», и змеи, возможно, сохранили эти некодирующие элементы ДНК из-за их роли в развитии фаллоса.Менке имел доступ к геномам трех видов змей для своего исследования: удава, бирманского питона и королевской кобры. Подобные сравнительные геномные исследования стали возможны только в последние пару лет, когда стали доступны последовательности генома змей и других видов.
Одним из следующих шагов будет исследование того, какую роль некодирующая ДНК играет в формировании различных генитальных форм, наблюдаемых в природе, от двойных гемифаллусов, обнаруженных у ящериц и змей, до разнообразия морфологий, наблюдаемых среди фаллосов млекопитающих. разновидность.