Ученые из Индианского университета, находящегося в Блумингтоне, создали генетически модифицированного трехглазого навозного жука. Специалисты выполнили подавление одного единственного гена, принимающего активное участие в образовании головы насекомых. Информация о проведенном эксперименте размещена в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Формирование глаз у насекомых производится из плюрипотентных стволовых клеток, которые способны осуществлять превращение в другие клетки организма, а также размещенных у эмбриона в передней части головы. Биологи провели исследования на жуках хрущаках Tribolium и определили, что глаза развиваются в зависимости от сети генов, которые взаимодействуют между собой, однако их небольшая часть не изменяется в ходе эволюции.
Несмотря на то, что в составе эктопических глаз содержатся омматидии – структурные единицы из фоторецепторов, производящий электрический импульс клеток, — они не связаны со зрительной корой нерва. Однако специалисты при помощи подавления гена orthodenticle, основываясь на малые интерферирующие РНК (siRNA), добились этого соединения у триб пластинчатоусых жуков Onthophagini и Oniticellini.
Ген orthodenticle (otd) производит кодировку транскрипционного фактора – молекулы, соединяющейся с ДНК и регулирующей динамичность других генов. За развитие фоторецепторов у хрущаков отвечает именно данный ген. На стадии личинки ученые подавили формирование транскрипционного фактора, применяя siRNA.
У жуков-навозников подавление otd приводит к возникновению сложных эктопических глаз, по структуре напоминающих обычные нормальные глаза. Однако эксперты обратили внимание, что у жуков с определенными мутациями, у которых были удалены обычные органы зрения, продолжалась реакция на световое излучение. Как отметили биологи, по результатам научной работы можно сделать вывод, что мутация хотя бы одного гена способна привести к образованию функциональных структур, которые впоследствии могут принести особи определенную пользу.
Источник
