Ген, определяющий направление закрутки раковины улитки, проливает свет на общие истоки асимметрии тела

Международная группа исследователей обнаружила у улиток ген, который определяет, закручивается ли их раковина по часовой стрелке или против неё. Это открытие может дать ключ к пониманию того, как тот же ген влияет на асимметрию тела у других животных, включая человека.

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology под руководством учёного из Ноттингемского университета (Великобритания), — важный шаг в понимании того, как наши органы асимметрично располагаются в теле и почему этот процесс иногда нарушается (ситуация, когда некоторые или все основные внутренние органы зеркально отражены относительно своего нормального положения).

Используя улиток, у которых направление закрутки раковины различается естественным образом, учёные смогли идентифицировать ген, контролирующий эту особенность. Ген кодирует белок формин, участвующий в создании клеточного каркаса. Дефект в формине приводит к тому, что вся улитка становится «зеркальной» по отношению к другим особям того же вида.

Ключевые выводы:

• Исследователи впервые картировали ген, определяющий зеркальное развитие у улиток, а затем с помощью технологий секвенирования генома нашли конкретную мутацию в гене формина, которая заставляет раковину закручиваться против часовой стрелки.
• Учёные подтвердили роль гена, отследив его активность в самых ранних эмбрионах (уже на стадии двух клеток) и частично превратив нормальных улиток с правосторонней закруткой (декстральных) в зеркальных (синистральных) с помощью препарата, подавляющего формин.
• Эксперименты на лягушках показали, что ген формина выполняет схожую функцию в раннем развитии позвоночных, устанавливая лево-правую ось тела.

Значение исследования:

Открытие демонстрирует, что асимметрия тела у большинства животных, вероятно, возникает из-за высоко консервативной, внутренней асимметрии клеток на ранней эмбриональной стадии. Это объединяет наше понимание асимметрии у разных животных и указывает на её древнее происхождение от общего предка всех билатерий (животных с двусторонней симметрией).

Цитаты исследователей:

• Доктор Ангус Дэвисон (Ноттингемский университет): «Мы показали, что асимметрия тела... скорее всего, возникает из-за высоко консервативной, внутренней асимметрии клеток в раннем эмбрионе».
• Профессор Майкл Левин (Университет Тафтса, США): «Это очень широкая эволюционная консервативность между улитками и лягушками подчёркивает древнее происхождение асимметрии всего тела».

Исследование в основном финансировалось Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC).