caenogenesis (caenogenesis) wrote,
caenogenesis
caenogenesis

Category:

Развитие дрозофилы: еще раз про bicoid

bicoid01

Итак, материнская иРНК гена bicoid (синий) транслируется и дает белок Bicoid (красный), который диффундирует по зародышу и запускает экспрессию gap-генов (зеленый).

Оказывается, ген bicoid есть далеко не у всех животных, и даже не у всех насекомых. Он есть только у круглошовных двукрылых (Cyclorrapha), то есть у мух в строгом смысле (у комара и даже у слепня, например, его нет). Объем группы Cyclorrapha показан на эволюционном древе отряда двукрылых:

bicoid02

Еще одно древо отряда двукрылых, на котором показан вероятный момент возникновения гена bicoid:

bicoid03

Как же была устроена разметка тела, когда гена bicoid еще не было?
У двукрылых, не относящихся к Cyclorrapha, его функцию выполняют два gap-гена: hunchback и orthodenticle.
Очевидно, у дрозофилы мы видим остаток старой функции hunchback, когда он еще был геном материнского эффекта.

Вероятно, раньше hunchback и был прежде всего геном материнского эффекта:

Mother → hunchback

Потом к нему добавился bicoid:

Mother → bicoid + hunchback

А потом геном материнского эффекта остался именно bicoid, hunchback же переместился на следующий уровень экспрессии:

Mother → bicoid → hunchback

Вот она, та эволюционная ошибка, для исправления которой понадобилась экспрессия гена nanos. Материнская порция продукта hunchback – остаток старой функции этого гена, уже ненужный, но сохраняемый по инерции. В морфологии такие остатки называются рудиментами. Здесь этот термин тоже вполне подходит.

История с геном nanos иллюстрирует прекрасно известный эволюционным морфологам принцип: организация живой системы никогда не бывает оптимальной (в техническом смысле), она всегда субоптимальна. В любом живом организме есть признаки, возникновение которых невозможно объяснить с точки зрения эффективности системы, но легко объяснить пройденным этой системой эволюционным путем. Еще ученые XIX века знали, что существование таких признаков является одним из самых сильных доказательств эволюции. Взаимодействие генов hunchback и nanos – типичный пример такого признака, теперь уже на молекулярном уровне.
Tags: дрозофила
Subscribe

  • Cricetus cricetus

  • Вомбат

    Оригинал взят у el_d в Нет, я не могу удержаться и не познакомить с этим общественность В третий раз закинул он невод, — Пришел невод…

  • Что за зверь?

    Всего лишь эоценовая сирена, родственник ламантинов, дюгоней и морских коров.

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 0 comments