caenogenesis (caenogenesis) wrote,
caenogenesis
caenogenesis

Categories:

Почему Hox-кластер распадается?

Есть гипотеза, что причиной распада Hox-кластера у оболочников и некоторых червей является высокая мозаичность их онтогенеза (Seo et al., 2004):

raspad_hox

Со времен великих эмбриологов Вильгельма Ру и Ганса Дриша известно, что индивидуальное развитие бывает двух типов. Онтогенез, в котором судьба зачатка органа зависит от положения окружающих частей зародыша и от взаимодействия с ними (например, химического или механического), называется регуляционным. Онтогенез, в котором судьба зачатка не зависит от действия на него окружающих частей зародыша, называется мозаичным. В зародыше с ярко выраженным мозаичным онтогенезом каждая клетка уже на стадии ранней бластулы «знает», какой орган должен из нее развиться. Очевидно, факторы позиционной разметки в таком зародыше менее необходимы, чем в регуляционном.
У первичноротых онтогенез чаще мозаичный (у насекомых, кольчатых и плоских червей, моллюсков). У вторичноротых онтогенез, как правило, регуляционный (у иглокожих, ланцетника и позвоночных), но у оболочников — мозаичный. Предельно мозаичный онтогенез, в котором однозначно задана судьба каждой клетки, имеют нематоды и аппендикулярии.
Существует отрицательная корреляция между степенью мозаичности онтогенеза и устойчивостью Hox-кластера у данной группы животных. У позвоночных и у ланцетника онтогенез типично регуляционный, и никаких разрывов Hox-кластеров у них нет (первая и вторая картинки на схеме, если считать справа). У асцидии онтогенез гораздо ближе к мозаичному, и Hox-кластер у нее распался на 5 фрагментов, содержащих соответственно 1, 3, 2, 1 и 2 гена (третья картинка). Наконец, онтогенез аппендикулярии (четвертая картинка) — один из самых мозаичных во всем животном мире; Hox-кластер у нее распался на 9 отдельных генов, то есть окончательно перестал существовать. Интересно, что число Hox-генов при этом если и уменьшилось, то незначительно. Но их функция изменилась наверняка.
У шистосомы Hox-кластер не только распался, но и редуцировался: от него осталось всего 4 гена. Скорее всего, это вторичное упрощение, связанное с упрощением всего тела при паразитизме. Чистой воды дегенерация в старинном (северцовском) смысле этого слова.
Subscribe

  • Гроббен

    Всем известно, что деление двусторонне-симметричных животных на первичноротых и вторичноротых предложил в 1908 году австрийский зоолог Карл…

  • Вторичноротые

    Эволюция вторичноротых, как я ее себе на данный момент представляю. Филогенетические отношения в этой части древа установлены вроде бы…

  • Элементы

    "Не все вторичноротые способны к самопознанию" (с) rieile Клаус Нильсен написал очень смелую статью о происхождении вторичноротых,…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 7 comments