Биологи испытали ген безногости змей

Зеленый, или древесный, питон Morelia viridis. У питонов и удавов есть рудименты ног, у других змей их нет совсем. Фото: Ian C / Flickr

Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Стэнфордского университета доказали роль энхансера гена в том, что у змей нет ног. Они сделали это с помощью технологии CRISPR-Cas9.

Энхансер — это последовательность в ДНК, которая не кодирует белки, а регулирует активности генов. К энхансеру прикрепляется белок — фактор транскрипции, и после этого ген, который регулируется энхансером, начинает работать.

Ген, который и у змей, и у других животных отвечает за рост конечностей, ученые назвали Shh (сокращение от англ. Sonic hedgehog) — в честь ежа Соника, персонажа серии видеоигр. Как оказалось, энхансер, который регулирует его работу, у змей поврежден: в нем отсутствует несколько участков. Мутации затрудняют работу фактора транскрипции, из-за этого энхансер не работает должным образом, и у питонов и удавов ноги не вырастают как положено, оставаясь на стадии рудиментов.

Ученые использовали научный инструмент, который позволяет редактировать геном с высокой точностью, — CRISPR-Cas9. С его помощью они встроили в гены мыши неправильный, змеиный энхансер с мутациями, которые нарушают его работу. В итоге у мышей так и не образовались нормальные ноги. Мыши, которым пересадили энхансеры того же гена от рыб и человека, отрастили нормальные конечности.
Вверху — дикий тип, мышь с нормальным энхансером Shh, внизу — со змеиным. Фото из статьи: Evgeny Z. Kvon et al., 2016

Как пишут исследователи, их работа убедительно доказывает, что змеи лишились ног из-за сбоев в работе энхансера гена Shh. Кроме того, они говорят, что их работа — еще одно подтверждение эффективности метода CRISPR-Cas9 для редактирования генома.

Исследование опубликовано в журнале Cell.

О том, как еще используют CRISPR-Cas9 в редактировании генов, какие возможности это дает и какие проблемы при этом возникают, читайте в материале «Чердака».
Теги:

Читать еще на Чердаке: