История о том, как у леопарда появились пятна, или у тигра с полосами, достаточно интриг, чтобы стать предметом мифа. Но теперь современная наука может объединить эти «Просто истории» с генетикой.
Отслеживая изменения в ДНК, которые приводят к появлению пятен белого цвета, украшающих пегих (или пегих) лошадей, собак и других животных, ученые создали модели для объяснения пятен, сообщает Ian Sample для The Guardian . Эта работа может помочь исследователям понять другие состояния, которые вызывают заболевания у людей, пишет Sample.
Предыдущие исследования показали, что изменение так называемого гена Kit может привести к отключению меланоцитов - пигмент-продуцирующих структур внутри клеток. Преобладающая мысль заключалась в том, что эта мутация также может замедлять пигмент-несущие клетки в раннем развитии эмбриона. Это предотвратит их равномерное распространение по всему телу, оставляя животы и головы некоторых животных свободными от меланоцитов, образуя белые пятна.
При более тщательном изучении математический биолог Кристиан Йейтс и его коллеги обнаружили, что клетки, несущие мутированные гены Kit, на самом деле движутся быстрее, чем другие клетки. Но когда клетки распространились, они не очень хорошо размножались, вызывая белые непигментированные пятна. Команда также выяснила, что пигментные клетки перемещаются и размножаются случайным образом, поэтому два пегих животных могут сильно отличаться друг от друга.
Основываясь на этих наблюдениях, они смогли построить модель для воспроизведения узоров пегих и изучить, как различные скорости роста и движения клеток могут повлиять на размер участка. Они сообщают о своих выводах в статье, опубликованной на прошлой неделе в Nature Communications .
«В поведении клеток есть случайность, которая означает, что белое пятно, которое вы получаете, никогда не бывает одинаковым, даже у генетически идентичных индивидуумов», - говорит Sample Ян из Джексона, автор статьи из Эдинбургского университета.
«Мы заинтересованы в паттерне, потому что это аналогия с этими более серьезными заболеваниями», - говорит Йейтс The Guardian . Применительно к другим условиям и заболеваниям модель также объясняет, почему даже генетически идентичные близнецы могут иметь одно и то же заболевание, но могут не обязательно испытывать одинаковую степень выраженности симптомов.
Модель может помочь в исследованиях в таких условиях, как болезнь Гиршпрунга, где нервные клетки не растут так, как необходимо в кишечнике, или синдром Ваарденбурга, форма глухоты, сообщает Sample.
