Ученые нашли в куске янтаря эмбрион змеи возрастом более 105 млн лет
Фото из архива
Международная экспедиция ученых впервые в науке обнаружила в Мьянме сохранившийся эмбрион доисторической змеи, обитавшей на Земле примерно 105 млн лет назад. Он сохранился внутри куска янтаря размером с булыжник. Об этом сообщил в четверг британский телеканал Sky News.
Как считают ученые, доисторическая змея обитала на территории Гондваны — древнего суперконтинента, который тогда включал в себя нынешние Африку, Южную Америку, Антарктиду, Австралию, Новую Зеландию, Аравию, Мадагаскар и Индию.
Международная команда исследователей из Канады, Австралии, Китая и США отслеживает путь миграции змей на древнем суперконтиненте Гондвана.
Ученые сравнили найденный эмбрион с современными видами змей с помощью компьютерной томографии.
Всего науке известны около 20 полно сохранившихся окаменевших останков древних змей, живших более 100 млн лет назад. Нынешнее открытие — это первая находка зародыша древней змеи.
Найдено генетическое объяснение безногости змей
Свое открытие Мартин Кон (Martin Cohn), профессор молекулярной генетики и микробиологии, и аспирантка Франциска Лил (Francisca Leal) сделали, изучая генетическую активность у развивающегося эмбриона питона и сравнивая последовательности ДНК змей и ящериц. Кобры или гадюки совершенно лишены конечностей, а питоны и боа имеют некие рудименты этих органов.
Три мутации срабатывают у эмбриона питона кумулятивно, уничтожая регион в энхансере гена под названием ёж Соник (Sonic hedgehog), где белки связывают ДНК. Регион известен как место связи транскрипционного фактора. Это влияет на способ, которым генетическая информация расшифровывается. Энхансер работает как тумблер, который включает ёжа Соника во время формирования конечности. Но три активатора этого переключателя у питона удалены, и ёж Соник (напомним, что это ген) только мерцает перед тем как замолчать.
Остальной генетический материал для развития конечностей остается нетронутым уже миллионы лет и все еще находится в геноме питона и боа. Ученые выяснили, что эмбрион питона образует зачатки ног и включает всю генетическую программу для создания конечностей, но схема ломается после того, как ген ежа Соника выключается.
Энхансер ежа Соника деградировал, но другие энхансеры остаются нормальными, включая те, что активируют ген Hoxd13, влияющий на развитие рук и ступней. Ученые отыскали у эмбриона питона клеточные источники всего скелета ног, вплоть до пальцев. Но к тому времени, когда молодые питоны вылупляются, все, что остается — это крошечный рудимент бедренной кости.
«Результат свидетельствует, что развитие конечности питона пошло гораздо дальше, чем мы знали до этого. У эмбриона развиваются ноги, но клетки не заканчивают процесс развития скелета», — приводятся в сообщении слова Кона.
Эта работа поможет объяснить, что именно случилось со змеями в процессе потери конечностей. У кобры и гадюки распад энхансера ежа Соника произошел гораздо сильнее, чему у питона.
Примерно 90 млн лет назад змеи, возможно, были еще с конечностями. Их окаменелые остатки нашли 20 лет назад палеонтологи и описали как ноги, но есть мнение, что это ребра грудной клетки. Кон и Лил полагают, что обнаруженные ими мутации случились как раз где-то сто млн лет назад, во время позднего мелового периода.
Комитет здравоохранения Волгоградской области — Первая помощь при укусах змей
За последние несколько лет в связи с изменением климатических условий и увеличением теплого периода на территории области увеличивается количество популяций змей, соответственно, возрастает вероятность получения укусов змеями.
Памятка для людей выезжающих на природу
Любую незнакомую змею следует считать заведомо ядовитой, однако желательно до выхода на природу изучить приметы безобидных и ядовитых змей. Например, уж отличается двумя ярко-желтыми пятнами в височной области головы.
В Волгоградской области можно встретить около 7 видов змей, из них ядовиты всего две — (степная гадюка и гадюка Никольского).Безобидных для человека водяных ужей и узорчатых полозов часто принимают за относительно редких в Волгоградской области степных гадюк.
Гадюка предпочитает селиться в лесах — на полянках возле водоёмов. Прячется в норах различных животных, в трухлявых пнях и между корней деревьев. Любит понежиться в тёплых лучах солнца, и поэтому часто её можно встретить на небольших лесных лужайках. Бывает, что ночью, желая согреться, гадюка может приползти к туристическому костерку или, того хуже, забраться в палатку или спальник. Поэтому, выбираясь на природу в лес, нужно быть осмотрительными и всегда закрывать палатку на замок.
Не пытайтесь ловить змей или играть с ними, даже если они малы размером и внешне вялы. Змеи никогда не нападают без предупреждения! Гадюки, угрожая броском, свертываются тарелочкой, зигзагообразно выгибают переднюю часть тела, сильно шипят.
Первая помощь при укусе змеи
Неправильные действия при оказании помощи часто приносят больший ущерб здоровью, чем сам укус змеи, существенно затрудняют диагностику, дальнейшее лечение.
При укусе ядовитых змей в первую минуту ощущается небольшое жжение, появляются онемение, краснота, боль. Онемение, боль быстро распространяются на всю пораженную конечность, иногда на туловище. Нарушается координация движений (шатающаяся походка, трудно стоять на ногах). Наступает расстройство речи и глотания. Возможны сильное слюноотделение, непреодолимая сонливость. Дыхание угнетенное, становится все более редким, поверхностным. Температура тела повышается до 38–39°. Пострадавший без помощи может погибнуть через 2–7 часов. Появляется большой отек в месте укуса, который быстро распространяется
Что надо делать?
- Сразу после укуса обеспечить пострадавшему полный покой в горизонтальном положении. При необходимости перенести пострадавшего в удобное, защищенное от непогоды место. Самостоятельное движение пострадавшего недопустимо!
- В первые секунды после укуса, надавливая пальцами, раскройте ранку и начните энергично высасывать яд ртом периодически сплевывая. Если мало слюны или есть ранки на губах, во рту, следует набрать в рот немного воды (вода разбавляет яд) и отсасывание яда проводить поочередно в течение 15 минут беспрерывно. Это позволяет удалить из организма пострадавшего от 20 до 50 процентов яда. Для человека, оказывающего помощь, отсасывание яда совершенно неопасно, даже если во рту у него есть ранки или ссадины. Если пострадавший один, он должен самостоятельно отсосать яд.
-
Ранку надо продезинфицирова
ть, наложить стерильную повязку, которую по мере развития отека периодически ослаблять, чтобы она не врезалась в мягкие ткани. Чтобы замедлить распространение яда в организме, ограничьте подвижность пострадавшего. При укусе в ногу прибинтуйте ее к здоровой и, подложив что-либо под колени, слегка приподнимите их. При укусе в руку зафиксируйте ее в согнутом положении. - Давайте пострадавшему больше пить чая, бульона, воды (от кофе как возбуждающего лучше отказаться). Усиленное водопотребление способствует выводу яда из организма.
- Постарайтесь немедленно доставить пострадавшего, транспортируйте его на носилках в ближайшее медицинское учреждение. В случае необходимости проводите продолжительное искусственное дыхание и массаж сердца.
ОБ АДАМЕ И ЕВЕ
ОБ АДАМЕ И ЕВЕОБ АДАМЕ И ЕВЕ
(пер. М. Д. Каган-Тарковской)
О АДАМЕ
Адам в Раю до грехопадения все имел во власти своей, все под властью его жили. И когда изгнал его Господь из Рая и сидел он в Эдеме пред дверьми райскими, то видел сон, что родятся Каин и Авель, и в какое время убьет Каин Авеля. И запретил ему ангел рассказывать это Еве. И прожил так он 70 и 9 лет и заболел нутром, и не ведал, что за болезнь у него. И собрались все от мала и до велика и удивлялись, и говорили Еве: О мать наша, ты знаешь все тайны его, объяви нам, чем так отец наш болен? И было всех людей возле Адама 6000 мужей.
(Исповедание Евы)
Ева тогда сказала: От начала поведаю вам, дети мои. Когда создал бог Рай на востоке и всю вселенную, и создал отца вашего и меня, и препоручил нам Рай и всех зверей, и гадов, и всех птиц пернатых. Адам хранил восточную часть и северную, я хранила западную часть и южную. И потом дал нам Господь заповедь, сказав: Вам можно всем питаться, что есть в Раю, только плод одного дерева не ешьте», и показал нам дерево. И поднялся на небеса Господь наш. И мы оба владели всем в Раю, и без повеления Адама и моего все звери и скоты, и гады не смели ни ходить, ни лакать, ни есть что-нибудь, покуда не разрешим им.
И тогда пришел к нам Дьявол, светел, словно ангел, и сказал нам: Что вам позволил бог есть и чего не велел есть в Раю?» Адам сказал: Все нам разрешил есть, только плод одного дерева запретил нам есть и повелел нам остерегаться его». Дьявол же сказал: Очень жалко мне вас, ибо не знаете, что если бы плод от него съели, то вы были бы богами». Так сказал он и покинул нас. И нашел змею и подучил ее. Змея же, думая, что он ангел, пришла ко мне и показала мне плод от того дерева. И видела я, что змею любит бог больше всех зверей, и взяла от нее плод и съела. И сердце мое смутилось во мне вдруг, и в моей части Рая деревья сбросили листву свою.
Я же скрылась под дерево то, плод которого съела, и позвала Адама и сказала: Приди сюда, Адам, и увидишь великое чудо». Только открыла я уста, и язык мой говорил сам собой, чтобы съел и Адам. Адам также взял плод от этого дерева, что я съела. И открылись глаза наши, и увидели мы наготу свою, и сердца наши воспылали похотью. И свершилось. И все деревья листву свою сбросили, одна только смоковница листья свои не сбросила. Адам же разрыдался и сказал мне: «О жена, что мы с тобой наделали!» Но сердце мое не отвратилось от Адама, и скрылись мы под тем деревом, которое не сбросило листву, и сшили листья смоковные, и сделали одежду себе.
И тогда услышали глас, раздающийся с небес, архангел призывал ангелов: Придите все, велит Господь, и сойдите в Рай, ибо согрешил Адам». И потом сошел Господь со всеми ангелами своими. И поставлен был престол посреди Рая, и воззвал Господь громким гласом: Адам, Адам, где ты?» вещал сильный голос. Адам же скрылся. И схватили нас ангелы, и яростно били нас, и изгнали нас из Рая. Адам же плакал и молился, говоря: «Пощадите нас, может, смилуется Господь над нами!» Но не помиловал нас Господь. Архангел Михаил непрестанно молил о нас перед престолом. И так изгнали нас из Рая и отвергли нас.
Мы же сидели, лишенные Эдема. Адам упал ничком и рыдал. И прошло так дней 15, и изнемогла я от голода, и сказала Адаму: Господин, встань и поищем себе убежище, уже сердце мое побеждено голодом и силы мои умалились». Адам же, воскликнув, сказал: О Ева, возникает в сердце моем желание отвернуться от лица твоего, но не с кем мне остаться и боюсь бога. Да и сердце мое не отвергает тебя». И встали мы, и обошли всю землю, и не нашли ничего съедобного, только волчец и траву полевую. И снова пришли к Раю и плакали, скорбя. И сказал Адам: Господи, пошли мне благовония, чтобы тебе кадить». Тогда послал ему Господь фимиам, и ливан. и ладан. И взял Адам и сотворил молитву Господу. И тогда умилосердился Господь, и архангел Иоиль отделил 7-ю часть Рая и отдал нам. И сначала питались плодами терновными 17 дней, а потом взяли пшеницу, и мед, и масло и ели и насытились. И изгнал бог всех скотов и зверей из Рая и отдал Адаму. Адам же разделил их и сделал дикими и домашними, и дал всем им имена и всему, питающему их. И сказал Господь: Терние и волчец от трудов твоих произрастет».
И взял Адам волов и вспахал землю. И пришел Дьявол и встал перед волами, чтобы не давать Адаму землю пахать. Потому что, сказал Дьявол, моя земля, а божии небеса и Рай. И если хочешь моим быть, то землю паши. Если же хочешь божиим быть, то иди в Рай». И сказал Адам: Божии небеса и земля со всем, что ее населяет». Дьявол же не давал ему пахать и сказал: Напиши мне своей рукой, что ты мой, и ты на земле будешь работать». Адам же сказал: Чья земля, того и я, и дети мои». Но знал Адам, что должен сойти Господь на землю и родиться от девы. Дьявол же очень обрадовался и сказал: Заложись за меня». И взял Адам доску каменную и написал рукописание, и сказал: Чья земля, того и я, и дети мои». Дьявол же взял рукописание и скрыл у себя.
Я сказала Адаму: Господин, покаемся, авось избавит нас Господь от Дьявола». Адам же сказал: Постимся сорок дней». Я сказала: Ты, господин мой, постись сорок дней. а я буду поститься сорок и четыре дня». И сказал он мне: Войди ты в Тигр реку и положи камень на голову свою, а другой под ноги свои, и стой по шею в воде, но не слушайся никого, чтобы не прельстили тебя снова». И показал мне тайный знак, и сказал мне: Не выходи из реки, пока я не приду». И поднялся Адам, и пошел в Иордан каяться, и сошлись туда все звери и птицы, и множество ангелов и оплакивали Адама. Адам же погрузился весь в Иордан реку и провел так 40 дней.
Дьявол же пришел к Еве, как ангел светел, слезы роняя по земле, и сказал мне: Ева, услышал Господь молитву твою и нашу, ангелов своих, молящих за тебя, послал меня бог, чтобы ты вывела из реки Адама». Я же не поверила ему. и снова через 3 дня пришел, приняв образ Адама, и долго искушал меня. Я же не соглашалась выйти, пока не увижу знак, который показал мне Адам. И когда закончил Адам 40-дневное покаяние, пришел от Иордана и нашел след Дьявола, приходившего ко мне, и очень испугался, не была ли я прельщена снова. И когда увидел меня в воде, обрадовался очень. Но когда пришел он ко мне, то я не поверила, что это господин мой. И показал мне знак. Тогда поверила я и вышла из реки. Так освободил нас Господь от Дьявола.
И поселились мы в Мадиаме и здесь родили Каина и Авеля. И все дни оба они пасли скот. Однажды встал Адам с ложа своего и сказал мне: «О жена, прошло четырнадцать лет, должна пролиться кровь Авеля, убитого Каином. Дай же мне осла, пойду и найду его». Когда услышала я, растревожилось сердце мое. И сел Адам на осла, поехал и нашел Авеля убитого и не сказал ничего, ибо так велел ему ангел. И принес Авеля на место, называемое Реон, и похоронил его там. И когда я родила Сифа, то сказала Адаму: «Господин, не надрывай сердце свое, ибо снова родила сына вместо Авеля и дала имя ему Сиф».
И тут Адам прервал Еву, воскликнув: О Ева, замолчи, уже ослабел я духом. А Сиф сказал: Господин мой отец, пойду я в Рай и принесу что-нибудь из Рая, и ты увидишь, и утешишься. Адам же сказал: Сын, как войти тебе в Рай? Но ты все же приблизься к Раю с плачем, может позволит тебе Господь взять ветвь от древа масличного и, кто знает, может отпустит меня болезнь эта. Сиф спросил: Отец, откуда твоя болезнь? Адам сказал: О сын, тяжка болезнь моя. Когда согрешил я и мать твоя, тогда сказал Господь так: Умножу скорбь твою, всегда будешь в печали. И дам тебе 72 болезни: первая болезнь утробе, вторая очам, потом буду прибавлять по одной». А матери вашей сказал: «Всегда муж твой будет господствовать над тобою, когда же будешь рожать, смерть будет грозить тебе».
Выслушал это Сиф и отправился к Раю с матерью своею, и увидела Ева лютого зверя по имени крокодил, погнавшегося за сыном ее Сифом. И остановившись, сказала ему: О зверь, не помнишь ли, как тебя лелеяла я руками своими? Как смеешь разевать пасть свою на образ божий, как смеешь зубами своими хватать сына! И тогда зверь, отвечая Еве, сказал: О Ева, от тебя пошло зло. А ты как смела покуситься на снедь, которую не разрешил тебе Господь есть? Потому и я хочу дитя твое пожрать. И тогда Ева разрыдалась, и плачь ее слышен был от востока до запада, и сказала: О горе мне, Боже мой, отныне и до века проклинать меня станет весь народ. Тогда Сиф сказал: Заклинаю тебя, зверь, в логове своем пребудешь до Судного дня, раз посягаешь на надежду человеческую. Так он и пребывает вовеки.
Сказал Сиф и пошел с матерью своею, и плакал пред Раем, и посыпал прахом главу свою. И предстал перед ними архангел и спросил их: Что взываете? И сказал Сиф: Господи, отец мой разболелся и желает райского блага, хочет увидеть ветвь от древа масличного, может тогда утихнет болезнь его. И тогда сказал ангел Сифу: Нет для Адама лекарства, ибо приблизились дни его к смерти и кончается жизнь его. И отломил ему от древа, из-за которого изгнан был Адам из Рая, и дал Сифу три ветви. И Сиф принес их туда, где лежал Адам, отец его.
И увидел тогда Адам и узнал их, и взял их, и, вздохнув тяжело, свил венец и возложил на главу свою, и увидел руку Господню, принявшую душу его. И увидела Ева кадильницу с ладаном, окуривающую тело Адама, и трех ангелов, держащих горящие свечи. И взглянул Сиф на небо и увидел душу Адама, отца своего, далеко от Господа стоящую, и множество ангелов, молящихся за Адама. Когда встал архангел Михаил, тогда все ангелы умолкли. И тогда смилостивился Господь, простер руку свою и принял душу Адама. И послал Господь ангела, чтобы похоронил тело его. И научил Сифа, и взяли тело и отнесли в место, называемое Геруси болото. И когда ископали могилу, архангел запечатал гроб, и раздался глас с небес, воззвавший: Адам, Адам! Он же ответил: Здесь я, Господи. И Господь сказал: Я предрек тебе, что ты земля и в землю отойдешь. И земле сказал Господь: Твоя от твоих тебе приносят все. И так погребли Адама с венцом, что был на главе его. Ева же, скорбным голосом молясь, просила: Господи владыко, прими душу мою. И так после Адама через 6 дней, преклонив главу, предала душу свою богу. И здесь же погребли Еву и сына ее Авеля. И на том месте выросло дерево из венца, что был на главе Адама.
Ученые рассказали, чем закончатся опыты по скрещиванию обезьяны и человека
https://ria.ru/20190807/1557231671.html
Ученые рассказали, чем закончатся опыты по скрещиванию обезьяны и человека
Ученые рассказали, чем закончатся опыты по скрещиванию обезьяны и человека — РИА Новости, 07.08.2019
Ученые рассказали, чем закончатся опыты по скрещиванию обезьяны и человека
Две международные исследовательские группы, не экономя на ресурсах, соревнуются, кто первым создаст жизнеспособное существо из клеток разных животных. За… РИА Новости, 07.08.2019
2019-08-07T08:00
2019-08-07T08:00
2019-08-07T11:05
наука
китай
стэнфордский университет
токийский университет
казанский (приволжский) федеральный университет
открытия — риа наука
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/150138/88/1501388842_0:3:1036:586_1920x0_80_0_0_2d548a68ff2fac1d2762080ddf20cdb1.jpg
МОСКВА, 7 авг — РИА Новости, Альфия Еникеева. Две международные исследовательские группы, не экономя на ресурсах, соревнуются, кто первым создаст жизнеспособное существо из клеток разных животных. За последние три года ученые внедрили крысам мышиные клетки и получили живой эмбрион свиньи с человеческими клетками. На очереди — химера обезьяны и человека.Генетическая гонкаВ январе 2017 года с разницей в сутки два самых авторитетных научных журнала — Nature и Cell — опубликовали статьи, о которых сообщили тогда практически все мировые СМИ. Авторами первой были биологи из Токийского и Стэнфордского университетов (Япония и США), второй — ученые из Института биологических исследований Солка (США) и Католического университета Мурсии (Испания). В обеих публикациях речь шла о химерных эмбрионах — существах, в разных клетках которых присутствуют ДНК нескольких организмов, чаще всего двух, но бывает, что трех и даже четырех.Химеры — это не гибриды, рождающиеся в результате скрещивания представителей разных видов. Они возникают, как правило, искусственно, когда исследователи в строго определенный момент развития зародыша вводят ему стволовые клетки неродственного животного. Для этого с помощью генетического редактора CRISPR/Cas9 избирательно уничтожается часть эмбриональных клеток, из которых должен сформироваться тот или иной орган. Затем в питательную среду зародыша внедряют стволовые клетки другого вида. Они и превращаются в орган, чью заготовку уничтожили.Японцы сумели таким образом вырастить крыс с мышиной поджелудочной железой, а американцы и испанцы после тренировки на грызунах создали жизнеспособные эмбрионы свиней с человеческими мускулами. И если «полулюдей-полусвиней» уничтожили на 28-е сутки развития по этическим соображениям, то крысам ученые позволили достичь половозрелого возраста. Затем грызунов умертвили, а их поджелудочные железы пересадили мышам, страдающим диабетом. Органы прижились, а мыши выздоровели. «Во всех этих экспериментах речь идет, в первую очередь, о потенциале выращивания органов человека в животных. Пока эта область регенеративной медицины — выращивание отдельных человеческих органов вне тела — буксует. Коллеги хотят экспериментально убедиться, что у этого направления есть будущее. Опыты с животными и эмбриональными клетками человека — промежуточный этап для подтверждения или опровержения возможности в принципе создать функциональный орган в чужеродном окружении», — объяснил РИА Новости ведущий сотрудник института физико-химических исследований RIKEN (Япония) и заведующий лабораторией экстремальной биологии КФУ Олег Гусев. Частично человекЭтим летом противостояние американо-японской и американо-испанской команд вышло на новый уровень. В июне биологи под руководством профессора Института медицинских наук Токийского университета Хиромицу Накаучи разместили в открытом доступе предварительную версию научной статьи, описывающей эксперименты с клетками приматов.Стволовые клетки шимпанзе ученые вполне успешно внедрили в пятидневные эмбрионы макак-резусов, а вот соединить клетки человека и обезьяны решились только в чашке Петри. Из этой смеси, кстати, сформировалась функциональная сердечная ткань, но продолжать эксперимент с человеческими клетками на зародыше шимпанзе исследователи не стали — из этических соображений.Спустя месяц профессор Накаучи получил от японского правительства разрешение на трансплантацию звериного эмбриона, содержащего человеческие клетки, в матку суррогатной самки грызуна. Биологи планируют внедрить клетки человека в эмбрион мыши, затем подсадить его взрослой самке и позволить развиваться после оплодотворения 14,5 суток. Также исследователи хотят провести подобные опыты на крысах (зародыши проведут в матке 15,5 суток) и свиньях. Ученые обещают, что если в мозге эмбриона будет более 30 процентов человеческих клеток, то эксперимент прекратят. Поэтому бояться появления полулюдей-полумышей или полусвиней не стоит. Обойти запретыСпециалисты Института биологических исследований Солка и Католического университета Мурсии подобных оговорок не делают. Хотя, по сообщениям испанской газеты El País, они уже вырастили первый химерный зародыш обезьяны с клетками человека. Для этого биологам пришлось привлечь к работе коллег из Китая — страны, чье законодательство считается наиболее мягким в отношении экспериментов с человеческими клетками и эмбрионами. По данным газеты, химеру человека и обезьяны создали в одной из научных лабораторий Поднебесной.Эстрелья Нуньес — исследовательница, занятая в эксперименте, — рассказала журналистам, что зародыши обезьяны с человеческими клетками развивались нормально, но затем их уничтожили из этических соображений. Правда, на какой день это произошло, не уточнила. «Итоговая цель — создать человеческий орган, подходящий для трансплантации, однако сам путь к цели столь же интересен для ученых», — цитирует Нуньес El País.По словам Олега Гусева, особых этических сложностей в подобных научных работах нет. «Уже давно существуют целые экспериментальные модели в онкологии, когда человеческая опухоль выращивается в мышах для изучения эффекта микроокружения. Такие модели называются ксенографтами. На мой взгляд, это очень близкие вещи. Японцы попробуют, используя «суррогатную животную мать», вырастить что-то близкое к органам из клеток эмбрионов людей. То есть возьмут клетки, программа которых уже определена (формирование внутреннего органа. — Прим. ред.), и посмотрят, что с ними станет внутри животного. Конечно, никаких «гибридов мыши и человека» или обезьяны и человека никто делать не собирается. Скорее, речь идет о выращивании органов или даже пробах перспектив этой идеи. Что касается российских наработок в этой области, то ряд коллег работает с ксенографтами (включая лаборатории в КФУ), но в целях онкологических исследований. Кажется, в плане базовой биологии развития подобных проектов нет», — пояснил ученый.
https://ria.ru/20170127/1486605184.html
https://ria.ru/20180418/1518855455.html
https://ria.ru/20180219/1514900974.html
китай
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2019
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdnn21.img.ria.ru/images/150138/88/1501388842_229:0:1013:588_1920x0_80_0_0_ed03928ab7aaa8b7858c8829df495294.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
китай, стэнфордский университет, токийский университет, казанский (приволжский) федеральный университет, открытия — риа наука
МОСКВА, 7 авг — РИА Новости, Альфия Еникеева. Две международные исследовательские группы, не экономя на ресурсах, соревнуются, кто первым создаст жизнеспособное существо из клеток разных животных. За последние три года ученые внедрили крысам мышиные клетки и получили живой эмбрион свиньи с человеческими клетками. На очереди — химера обезьяны и человека.
Генетическая гонка
В январе 2017 года с разницей в сутки два самых авторитетных научных журнала — Nature и Cell — опубликовали статьи, о которых сообщили тогда практически все мировые СМИ. Авторами первой были биологи из Токийского и Стэнфордского университетов (Япония и США), второй — ученые из Института биологических исследований Солка (США) и Католического университета Мурсии (Испания). В обеих публикациях речь шла о химерных эмбрионах — существах, в разных клетках которых присутствуют ДНК нескольких организмов, чаще всего двух, но бывает, что трех и даже четырех.Химеры — это не гибриды, рождающиеся в результате скрещивания представителей разных видов. Они возникают, как правило, искусственно, когда исследователи в строго определенный момент развития зародыша вводят ему стволовые клетки неродственного животного. Для этого с помощью генетического редактора CRISPR/Cas9 избирательно уничтожается часть эмбриональных клеток, из которых должен сформироваться тот или иной орган. Затем в питательную среду зародыша внедряют стволовые клетки другого вида. Они и превращаются в орган, чью заготовку уничтожили.
Японцы сумели таким образом вырастить крыс с мышиной поджелудочной железой, а американцы и испанцы после тренировки на грызунах создали жизнеспособные эмбрионы свиней с человеческими мускулами. И если «полулюдей-полусвиней» уничтожили на 28-е сутки развития по этическим соображениям, то крысам ученые позволили достичь половозрелого возраста. Затем грызунов умертвили, а их поджелудочные железы пересадили мышам, страдающим диабетом. Органы прижились, а мыши выздоровели.
«Во всех этих экспериментах речь идет, в первую очередь, о потенциале выращивания органов человека в животных. Пока эта область регенеративной медицины — выращивание отдельных человеческих органов вне тела — буксует. Коллеги хотят экспериментально убедиться, что у этого направления есть будущее. Опыты с животными и эмбриональными клетками человека — промежуточный этап для подтверждения или опровержения возможности в принципе создать функциональный орган в чужеродном окружении», — объяснил РИА Новости ведущий сотрудник института физико-химических исследований RIKEN (Япония) и заведующий лабораторией экстремальной биологии КФУ Олег Гусев.
Частично человек
Этим летом противостояние американо-японской и американо-испанской команд вышло на новый уровень. В июне биологи под руководством профессора Института медицинских наук Токийского университета Хиромицу Накаучи разместили в открытом доступе предварительную версию научной статьи, описывающей эксперименты с клетками приматов.Стволовые клетки шимпанзе ученые вполне успешно внедрили в пятидневные эмбрионы макак-резусов, а вот соединить клетки человека и обезьяны решились только в чашке Петри. Из этой смеси, кстати, сформировалась функциональная сердечная ткань, но продолжать эксперимент с человеческими клетками на зародыше шимпанзе исследователи не стали — из этических соображений.
27 января 2017, 11:21НаукаУченые впервые создали зародыш с клетками человека и свиньиСпустя месяц профессор Накаучи получил от японского правительства разрешение на трансплантацию звериного эмбриона, содержащего человеческие клетки, в матку суррогатной самки грызуна.Биологи планируют внедрить клетки человека в эмбрион мыши, затем подсадить его взрослой самке и позволить развиваться после оплодотворения 14,5 суток. Также исследователи хотят провести подобные опыты на крысах (зародыши проведут в матке 15,5 суток) и свиньях. Ученые обещают, что если в мозге эмбриона будет более 30 процентов человеческих клеток, то эксперимент прекратят. Поэтому бояться появления полулюдей-полумышей или полусвиней не стоит.
Обойти запреты
Специалисты Института биологических исследований Солка и Католического университета Мурсии подобных оговорок не делают. Хотя, по сообщениям испанской газеты El País, они уже вырастили первый химерный зародыш обезьяны с клетками человека. Для этого биологам пришлось привлечь к работе коллег из Китая — страны, чье законодательство считается наиболее мягким в отношении экспериментов с человеческими клетками и эмбрионами. По данным газеты, химеру человека и обезьяны создали в одной из научных лабораторий Поднебесной.Эстрелья Нуньес — исследовательница, занятая в эксперименте, — рассказала журналистам, что зародыши обезьяны с человеческими клетками развивались нормально, но затем их уничтожили из этических соображений. Правда, на какой день это произошло, не уточнила.
18 апреля 2018, 08:00НаукаЗвериное лего, или Зачем биологи создают химер«Итоговая цель — создать человеческий орган, подходящий для трансплантации, однако сам путь к цели столь же интересен для ученых», — цитирует Нуньес El País.
По словам Олега Гусева, особых этических сложностей в подобных научных работах нет.
«Уже давно существуют целые экспериментальные модели в онкологии, когда человеческая опухоль выращивается в мышах для изучения эффекта микроокружения. Такие модели называются ксенографтами. На мой взгляд, это очень близкие вещи. Японцы попробуют, используя «суррогатную животную мать», вырастить что-то близкое к органам из клеток эмбрионов людей. То есть возьмут клетки, программа которых уже определена (формирование внутреннего органа. — Прим. ред.), и посмотрят, что с ними станет внутри животного. Конечно, никаких «гибридов мыши и человека» или обезьяны и человека никто делать не собирается. Скорее, речь идет о выращивании органов или даже пробах перспектив этой идеи. Что касается российских наработок в этой области, то ряд коллег работает с ксенографтами (включая лаборатории в КФУ), но в целях онкологических исследований. Кажется, в плане базовой биологии развития подобных проектов нет», — пояснил ученый.
19 февраля 2018, 11:05НаукаБиологи из США впервые вырастили химеру человека и овцыУЗИ на втором месяце беременности в медицинском центре «Медицентр»
Обычно только ко второму месяцу беременности женщина понимает, что ждет ребенка. На этом сроке УЗИ можно делать как для подтверждения беременности, если вы не сделали этого ранее, так и для исключения патологий и контроля процесса развития ребёнка.
В течение второго месяца беременности эмбрион продолжает развиваться. Формируются конечности, развивается нервная система, образуются головной мозг, появляются зачатки внутренних органов. На этом интересном этапе малыш проходит те стадии развития, которые проходят эмбрионы других видов позвоночных животных. Так, в середине второго месяца две камеры сердца преобразуются в четыре, которые в процессе эволюции появляются только у птиц и млекопитающих. В конце второго месяца малыш уже шевелится, появляются уши, зачатки зубов.
Проведение УЗИ-обследования на втором месяце беременности?
Существует два метода осуществления ультразвукового исследования во время беременности:
- трансвагинальный – с помощью узкого датчика, который врач вводит во влагалище;
- трансабдоминальный – сквозь брюшную стенку.
На втором месяце гинекологи предпочитают использовать трансвагинальный способ обследования, потому что он даёт больше информации о развивающейся беременности и формировании эмбриона. Перед исследованием женщине нужно лечь на кушетку на спину и согнуть ноги в коленях. Врач аккуратно введёт датчик УЗИ. Процедура обычно занимает несколько минут, во время которых врач зафиксирует основные размеры эмбриона, проверит зародыш и репродуктивные органы на наличие патологий и сделает заключение о том, протекает ли ваша беременность нормально.
УЗИ на пятой неделе беременности
Если вы не делали УЗИ для подтверждения беременности раньше, можно сделать его на пятой неделе. Врач сможет найти плодное яйцо, рассчитать его размер, определить многоплодность, внематочную беременность, а также другие патологии, если они есть.
УЗИ на шестой неделе беременности
В это время плодное яйцо в матке уже чётко видно на экране УЗИ-аппарата. Внутри заметен желточный мешок, который осуществляет обмен веществ зародыша до того, как эту функцию возьмёт на себя плацента. Современные аппараты позволяют определить наличие эмбриона, однако, если узист не может увидеть его на таком маленьком сроке – это не повод волноваться.
УЗИ на седьмой неделе беременности
Начиная с этой недели эмбрион должен чётко определяться. Если врач не может его увидеть, это может означать как неправильно поставленный срок, так и патологии, например, замершую беременность или анэмбрионию. В норме врач уже может зафиксировать частоту сердечных сокращений (ЧСС) зародыша (в норме 130-150 ударов за минуту) – это важный показатель того, как развивается малыш. Можно определить и копчико-теменной размер эмбриона (КТР) – обычно он составляет 6-13 мм. Весит зародыш в этот момент меньше 1 грамма.
УЗИ на восьмой неделе беременности
Восьмая неделя — время активного развития внешних и внутренних органов, у мальчиков начинают формироваться наружные половые органы. КТР эмбриона на этом сроке составляет 13-19 мм, а весит он около 3 гр. Зародыш уже активно движется, но, так как он ещё очень маленький, шевелений будущая мама не ощущает.
Наши клиники в Санкт-Петербурге
Получить подробную информацию и записаться на прием Вы можете по телефону +7 (812) 640-55-25
Развитие и появление на свет
Автор: Веденин А.Есть у рептилий два крайних варианта размножения – либо они откладывают яйца, либо рождают живых рептилят.
И в этом посте – подробно про сам процесс развития эмбрионов и их появление на свет…
Начнем с классического стереотипного варианта яйца – подавляющее большинство рептилий (включая всех черепах, крокодилов, и большую часть ящериц и змей) откладывает яйца. Но яйца разные!
Крокодильи и черепашьи яйца практически идентичны птичьим – плотная скорлупа, насыщенная кристаллами карбоната кальция (в виде кальцита или арагонита)… их точно так же можно случайно разбить, как и обыкновенное куриное яйцо. Только у некоторых пресноводных и у морских черепах скорлупа мягкая, податливая, как бы кожистая.
Вылупление Indotestudo elongata
Оболочка яиц ящериц и змей устроена гораздо проще, состоит всего из одного слоя (а не их трех-четырех) и обычно мягкая, почти без кристаллов кальция, упругая на ощупь. Только у некоторых гекконов (Gekkonidae, Sphaerodactylidae) и, почему-то, у дибамусов (Dibamidae – странные червеобразные безногие типа-ящерицы-неящерицы) оболочка более толстая и минерализованная. Но все равно однослойная и хилая =))
Зрелые яйца формируются недалеко от выхода из женской половой системы – после оплодотворения яйцеклетки (огромного размера! из-за желтка) на время останавливаются в определенном месте яйцевода, где располагается т.н. скорлуповая железа (иногда эта зона не совсем точно называется маткой). В типичном случае в этом месте формируются внешние оболочки будущего яйца (так происходит у многих рептилий, у птиц и у утконосов с ехиднами). После этого яйца можно откладывать)))
Половая система самки рептилий/птиц. Ovary — яичник, Infundibulum — воронка, Shell gland — скорлуповая железа, Vent — отверстие клоаки
Дальше происходит забавное – какого пола будут рептилята?
Тут все сложно и очень зависит от вида. Большая часть рептилий демонстрирует классическое хромосомное определение пола. То есть, пол предопределен еще с самого момента оплодотворения. Так у змей, так у многих ящериц и у нескольких видов черепах.
У гаттерий, у крокодилов, у большинства черепах и у некоторых ящериц (в частности, у многих гекконов) половых хромосом просто нет! А пол зависит от температуры инкубации.
Существует три разных варианта температурного определения пола, каждый – со своим отдельным, очень сложным гормональным каскадом. Подробности этих механизмов расписывать не буду – это нужно самому еще несколько часов врубаться, сейчас немного лень…
Вкратце:
1 вариант – с одним пороговым значением температуры, выше которого формируются преимущественно самки, а ниже – преимущественно самцы.
2 вариант – наоборот, когда при более высокой температуре рождается больше самцов, а при более низкой рождается больше самок.
и 3 вариант – когда пороговых значений два. И посередине вылупляются самцы, а при крайних значениях (очень жарко или очень холодно) – самки. Этот вариант реализуется лишь у нескольких видов черепах (в частности, у африканских бокошейных, у мускусных и у грифовых).
У всех остальных черепах пол определяется по 1 варианту. Кроме, почему-то, родов Platemys, Staurotypus, Siebenrockiella и еще Kachuga smithii. У этих чири стандартное хромосомное определение пола)))
У крокодилов и некоторых ящериц пол определяется по 2 варианту.
Вылупление аллигатора
Когда приходит пора вылупляться, рептилята пускают в ход т.н. яйцевой зуб – маленький шипик на кончике морды, который помогает продырявить скорлупу яйца.При этом, у змей и ящериц это действительно настоящий зуб! Он часто бывает плохо виден, но он есть – маленький, остренький, вытарчивающий прямо из-под рострального щитка (на фотографиях его иногда можно принять за кончик языка). В картинках к посту они обведены черными кругами. Через некоторое время после вылупления он просто отваливается…
А у крокодилов и черепах это не настоящий зуб, а просто маленький роговой шипик на коже. На фотках все хорошо видно)
Вылупление новогвинейского тайпана и моноклевой кобры. Яйцевой зуб (крошечный шипик, торчащий изо рта) в самом центре черных кругов.
Яйцевой зуб черепахи Pseudemys sp.
Ну и напоследок – немного о не яйцекладущих рептилиях.
Собственно говоря, здесь есть несколько разных типов «неяйцерождения».
Первый, реализованный многими ящерицами и змеями, представляет собой фактически заторможенное яйцерождение с недоразвитой скорлупой. То есть, яйцеклетка с огромным количеством желтка, задерживается в самке несколько дольше, чем обычно, а скорлупа не формируется (формируется только мягкая слизистая оболочка вокруг плода).
Это т.н. яйцеживорождение. Дети рождаются полностью развитыми, и после выхода из мамы им остается только продрать тоненькую слизистую оболочку…
Яйцеживорождение обыкновенной гадюки
Любопытно, что некоторые виды (такие как эфы, пустынные гадюки Cerastes vipera, наша живородящая ящерица, американские игуаны Sceloporus variabilis, сцинки Mabuya quinquetaeniata) могут и так и так! То есть, некоторые популяции в пределах основного ареала формируют настоящие яйца, а другие (с редуцированными скорлуповыми железами) – яйцеродят!))
Яйцеживорождение живородящей ящерицы
Крайне редко встречается настоящее живорождение, аналогичное живорождению у плацентарных млекопитающих.
Есть ряд промежуточных вариантов, когда часть питательных веществ эмбрион получает из желтка, а часть от матери. И есть буквально единичные примеры формирования самых настоящих плацент, как у нас, когда яйцеклетка формирует свою кровеносную сеть, перенимающую необходимые вещества из кровотока матери, хоть и куда менее совершенным образом; безо всякого участия желтка! У ящериц такое встречается лишь у некоторых сцинков (например, австралийские рода Niveoscincus и Pseudemoia), а у змей – среди некоторых морских змей (как Lapemis curtus, вынашивающих не более 2-3 детенышей) и, в меньшей степени, среди некоторых американских ужеобразных (род Virginia) и среди удавов (в первую очередь анаконды)!
Pelamis platurus — роды!!! Чистое живорождение
Собакоголовый удав — живорождение
Всем много разведений!!!
На фотографиях: как из змеиного эмбриона вырастает фаллос
Хотя теперь змеи скользят по Земле без каких-либо ног, оказалось, что у этих рептилий есть функциональные версии генов, улучшающих конечности. И новое исследование показывает, почему — они используют эту ДНК для развития фаллоса во время эмбрионального развития. Посмотрите эти фотографии эмбрионов змей и ящериц, любезно предоставленные Карлосом Р. Инфанте. [Прочтите полный рассказ о генах конечностей и фаллосов змеи]
Измененные гены
Эмбрион кукурузной змеи, которому введен специальный индикатор, показывающий экспрессию гена Tbx4 (выделен фиолетовым цветом).Этот ген важен для развития конечностей у млекопитающих и ящериц, но змеи удерживают его, потому что он также способствует росту фаллоса, согласно исследованию, опубликованному 1 октября в журнале Developmental Cell. Исследование показывает, что генетические сегменты, которые считаются «усилителями конечностей», используются как в конечностях, так и в гениталиях.
Эмбрион ящерицы
Эмбрион ящерицы анолиса, пурпурный цвет которого показывает экспрессию гена задней конечности / фаллоса Tbx4.Ноги и фаллосы являются выростом тела, поэтому эволюция оставалась эффективной за счет использования одинаковых генетических последовательностей для развития обоих.
Детеныш змеи
Эмбрион кукурузной змеи. Новое исследование показывает, что змеи сохраняют большую часть генетических последовательностей, которые млекопитающие и ящерицы используют для ускорения роста конечностей. Но теперь змеи используют эти гены только для выращивания фаллосов.
Смешанные гены
Гениталии мыши, несущие гены-энхансеры ног и гениталий ящерицы Anolis .Введя гены ящерицы мышам, исследователи смогли показать, что последовательности генов выполняют одну и ту же функцию как у рептилий, так и у млекопитающих: способствуя росту обеих ног и гениталий. Индикатор светится синим, чтобы показать, где гены экспрессируются на этой стадии развития.
ДНК двойного назначения
Пристальный взгляд на гениталии эмбриона мыши, которому была введена инъекция гена-энхансера конечностей и гениталий ящерицы Anolis .Ярко-синие бугорки — развивающиеся гениталии мыши. Гены ящерицы стимулируют рост гениталий и ног.
Специализированные гены змей
Гены-энхансеры конечностей ящерицы Anolis работают так же, как гены-энхансеры конечностей млекопитающих: они стимулируют рост обеих ног и гениталий. Но как насчет очень похожих последовательностей энхансеров у змей?
На этом изображении показан эмбрион мыши, в который введены гены-энхансеры конечностей / гениталий, обнаруженные у королевской кобры.Синий индикатор показывает, где активны гены змеи. Ясно, что ноги этой эмбриональной мыши не синие — это означает, что гены конечностей змеи больше не играют роли в развитии ног.
Используя то, что у вас есть
Но гены конечностей змеи по-прежнему стимулируют развитие фаллоса. Это изображение представляет собой крупный план развивающихся гениталий мыши, у которой введены гены улучшения конечностей / гениталий королевской кобры. Как показано на предыдущем снимке, гены этих змей утратили способность стимулировать рост конечностей.Но они все еще активны в росте фаллоса (структуры, которая становится пенисом у мужчин и клитором у женщин). Это объясняет, почему змеи не утратили эти гены в процессе эволюции. Вместо этого змеи перепутали их для другого использования.
Следуйте за Стефани Паппас в Twitter и Google+ . Следуйте за нами @livescience , Facebook и Google+ .
Как змеи потеряли ноги: двустороннее движение: NPR
Бирманский питон и последовательность ДНК, ответственная за потерю конечностей. Эрик Замора / Музей естественной истории Флориды и Мартин Дж. Кон / Университет Флориды скрыть подпись
переключить подпись Эрик Замора / Музей естественной истории Флориды и Мартин Дж.Кон / Университет ФлоридыБирманский питон и последовательность ДНК, ответственная за потерю конечностей.
Эрик Замора / Музей естественной истории Флориды и Мартин Дж. Кон / Университет ФлоридыЗмеи бродили по Земле на ногах около 150 миллионов лет назад, прежде чем они перешли от движения к ползанию.
Теперь двое ученых определили генетический процесс, из-за которого змеи теряли ноги.Более того, они говорят, что «молекулярный механизм» развития ног все еще сохраняется у змей по прошествии миллионов лет — он просто отключен.
Некоторые змеи, например питоны, сохраняют крошечные остатки ног в виде двух небольших шишек по обе стороны от таза. Ученые из Университета Флориды, которые провели исследование змеиной ноги, опубликованное в четверг в Current Biology, сосредоточились на питонах для исследования.
Как рассказал The Two-Way соавтор и профессор молекулярной генетики Мартин Кон, за развитие конечностей отвечает ген, известный как Sonic hedgehog.(Да, этот ген был назван энтузиастами видеоигры.)
Исследователи из Флориды обнаружили, что ген Sonic hedgehog очень кратковременно мигает у эмбрионов питона младше 24 часов. Этот генетический сигнал ранее не обнаруживался у питонов.
YouTube
Кон говорит, что змеиный ежик Sonic включается, как и любое позвоночное животное с конечностями, но затем выключается.«Мы действительно хотели выяснить, — говорит он, — точную природу причины этого в геноме».
Он объясняет, что у позвоночных с конечностями Sonic hedgehog контролирует развитие многих органов, а не только рук и ног. Регуляторные последовательности ДНК, называемые энхансерами, контролируют включение и выключение этих генов в определенных частях тела. Без усилителя для конечностей Sonic hedgehog не смог бы заставить их полноценно развиваться. Исследователи обнаружили, что несколько участков ДНК в этом энхансере были удалены в какой-то момент во время эволюции питона.
Эти же участки были удалены из последовательностей ДНК удавов, говорит Кон. И результаты были еще более заметными у змей, у которых вообще больше нет остатков ног, таких как кобры и гадюки. Их усилитель конечностей Sonic hedgehog был «почти не обнаружен», — говорит он. «Таким образом, это говорит нам о том, что у змей произошла последовательная деградация конечностей Sonic hedgehog».
Напомним, что в исследовании говорится, что эти мутации энхансера конечностей Sonic hedgehog ответственны за задержку развития конечностей у питонов.
Затем исследование приняло еще более удивительный оборот, когда ученые изучили активность другого гена, называемого HOXD, который участвует в формировании пальцев рук и ног. Изучая эмбрионы питона, «мы увидели образец активности этого гена HOXD, который был характерен для стопы, что является действительно странным результатом, потому что питоны не строят ноги», — говорит Кон.
А затем, по словам Кон, он и его коллега-исследователь Франциска Лил обнаружили следующее: эмбриональные питоны «создают предхрящевую модель всех скелетных элементов конечности…. Они начинают формировать полноценную ногу вплоть до стопы. «
» Это было абсолютно умопомрачительно, потому что это было похоже на развитие загадочного скелета ноги у эмбриона «, — говорит он, добавляя, что мутировавший Соник Усилитель конечностей ежа в конечном итоге не позволяет этой загадочной конечности расти.
Кон говорит, что это указывает на интересный вывод о том, как змеи эволюционировали на протяжении миллионов лет:
«Есть несколько ископаемых змей с ногами. Палеонтологи утверждали, что некоторые из этих древних змей сохранили ноги своих предков, в то время как другие виды эволюционировали после потери ног, и, таким образом, они, возможно, снова приобрели ноги.»
Это могло быть потому, что питоны сохранили большую часть молекулярного оборудования для создания конечностей, согласно Кон.
» Это увлекательно — как вы заново эволюционируете структуру, которая была потеряна? Это довольно необычно », — говорит он.
« Но эти результаты говорят нам о том, что, возможно, это был не такой сложный процесс, как может показаться. Им не пришлось изобретать конечности с нуля. У эмбриона уже наблюдается значительная степень развития конечностей, и если вы просто сохранили эти эмбриональные структуры и позволили им завершить развитие скелета, у вас есть ноги.«
Змей раньше имели руки и ноги — до этих мутаций
Предки сегодняшних скользких змей когда-то имели полноценные руки и ноги, но генетические мутации привели к тому, что рептилии потеряли все четыре конечности около 150 миллионов лет назад, согласно данным два новых исследования.
Полученные данные — долгожданная новость для герпетологов, которые давно задаются вопросом, из-за каких генетических изменений змеи потеряли руки и ноги, сказали исследователи.
Снейк! 15 самых смертоносных змей 16 фотоОба исследования показали, что мутации в участке ДНК змеи, называемом ZRS (зона регулирующей последовательности поляризационной активности), были ответственны за изменение конечностей.Но две исследовательские группы использовали разные методы, чтобы прийти к своим выводам. [Галерея изображений: Змеи мира]
Согласно одному исследованию, опубликованному 20 октября в журнале Cell, аномалии ZRS у змей стали очевидными для исследователей после того, как они взяли несколько эмбрионов мыши, удалили ДНК ZRS мышей и заменили ее секцией ZRS змей.
Обмен имел серьезные последствия для мышей. Исследователи заявили, что вместо развития обычных конечностей у мышей практически не выросли конечности, что указывает на то, что ZRS имеет решающее значение для развития конечностей.
«Это один из многих компонентов инструкций ДНК, необходимых для создания конечностей у людей и, по сути, у всех других позвоночных на ногах. У змей он сломан », — говорится в заявлении главного автора исследования Акселя Визеля, генетика из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии.
Точное определение ZRS
Визель и его коллеги начали изучать геномы «ранних» змей, которые были ближе к основанию семейного древа змей, таких как удав и питон, у которых есть рудиментарные ноги или крошечные кости, похороненные внутри мышцы.Ученые также изучали «продвинутых» змей, в том числе гадюку и кобру, у которых нет никаких структур конечностей.
В ходе своего исследования исследователи сосредоточились на гене под названием sonic hedgehog, который играет ключевую роль в эмбриональном развитии, включая формирование конечностей. Они обнаружили, что регуляторы Sonic hedgehog, расположенные в последовательности ДНК ZRS, мутировали.
В Малайзии обнаружен массивный питон 00:45Однако исследователям требовалось доказательство того, что мутации ZRS ответственны за потерю конечностей.Чтобы выяснить это, они использовали метод редактирования ДНК под названием CRISPR (сокращение от «сгруппированные с регулярными интервалами короткие палиндромные повторы»), чтобы вырезать участок ZRS у эмбрионов мышей и заменить его участком ZRS других животных, включая змей.
Когда у мышей была ДНК ZRS от других животных, включая людей и рыб, у них развились конечности, как и у обычных мышей. Но когда исследователи ввели в мышей питона и кобру ZRS, конечности у мышей почти не развились, как выяснили исследователи.
Затем исследователи внимательно изучили ZRS змей и обнаружили, что делеция 17 пар оснований (то есть парных «букв» ДНК) в ДНК змей, по всей видимости, является причиной конечности. потеря, сказали они. Они обнаружили, что когда они кропотливо «исправили» мутации в ZRS змеи и вставили ее в эмбрионы мышей, у мышей выросли нормальные ноги. [Фото: Странная четырехногая змея была переходным существом]
Однако у существ обычно есть избыточная ДНК, которая защищает от подобных мутаций, поэтому вполне вероятно, что множественные эволюционные события привели к потере конечностей у змей, сказал Визель.
«Вероятно, в мышь ZRS встроена избыточность», — сказал он. «Несколько других мутаций в ZRS змеи, вероятно, также сыграли роль в потере ее функции во время эволюции».
Змеиные бедра
У взрослых змей нет конечностей, но есть у очень молодых эмбрионов змеи, согласно другому исследованию, опубликованному сегодня в журнале Current Biology.
Как и исследователи в исследовании Cell, ученые обнаружили, что ZRS змеи имеет дезинфицирующие мутации, которые препятствуют развитию конечностей.Однако они также обнаружили, что в течение первых 24 часов своего существования эмбрионы питона имеют «импульс транскрипции звукового ежа [первый шаг экспрессии гена] всего в нескольких клетках зачатков конечностей», — сказал старший автор исследования Мартин Кон. профессор молекулярной генетики и микробиологии Медицинского колледжа Университета Флориды.
Но эта транскрипция отключается в течение дня после того, как откладывается яйцо, а это означает, что змея не может полностью развить ноги, обнаружили Кон и его соавтор Франциска Лил, докторант в лаборатории Кона.
«Python ZRS оказался очень неэффективным, включив на короткое время транскрипцию в нескольких клетках», — сказал Кон.
Однако, как выяснили исследователи, даже за это короткое время у эмбрионов питона удалось начать развитие костей ног, таких как бедренная, большеберцовая и малоберцовая кости. «[Но] эти дистальные структуры дегенерируют, прежде чем полностью дифференцируются в хрящ, и у вылупившихся питонов остаются лишь рудиментарная бедренная кость и коготь», — сказал Кон. Он добавил: «Результаты говорят нам, что питоны сохранили намного больше ноги, чем мы оценили, но эти структуры преходящи и обнаруживаются только на эмбриональных стадиях.
Кон назвал исследование Cell «явлением силы» и «абсолютно захватывающим».
«Эти две группы придерживались совершенно разных подходов к вопросу потери конечностей у змей», — сказал Кон. «Группа Акселя [Визеля] начала с геномики, а мы начали с биологии развития, и обе группы сошлись на одном и том же открытии».
Оригинальная статья о Live Science.
Актуальные новости
Загрузите наше бесплатное приложение
Для последних новостей и анализа Загрузите бесплатное приложение CBS News
Маленькие хитрости ДНК сделали змей безногими | Наука
Иногда генетическая поправка может действительно сильно повлиять на внешний вид животного.Это то, что, вероятно, произошло, когда предшественники современных змей потеряли ноги — процесс, который начался около 150 миллионов лет назад, как обнаружили две отдельные группы ученых. Хотя команды использовали очень разные подходы к разгадке тайны того, как эти конечности исчезли, обе пришли к схожим результатам: мутации в ДНК, расположенные рядом с геном, который является ключом к формированию конечности, не дают этому гену когда-либо включиться, сообщают они сегодня.
Новые исследования впечатлили других ученых в этой области.В обоих случаях «существует корреляция между молекулярными открытиями, с одной стороны, и эволюционной тенденцией уменьшения и потери конечностей, с другой», — говорит Майкл Ричардсон, биолог развития из Лейденского университета в Нидерландах. Результаты показывают, что «в геноме могут быть довольно незначительные изменения, которые могут объяснить очень большие специфические изменения», — добавляет Джеймс Хэнкен, биолог-эволюционист из Гарвардского университета.
Хотя они рептилии, почти у всех змей полностью отсутствуют конечности, типичные для большинства наземных позвоночных.Все началось не так: более 100 миллионов лет назад у змей были видимые ноги. И даже сегодня у питонов и удавов есть крошечные кости ног внутри своего тела, что позволяет предположить, что у них есть остатки молекулярного пути для создания этих придатков.
Ученые получили некоторые из первых ключей к разгадке генов, участвующих в развитии змеевидной формы тела, в 1999 году. В то время Мартин Кон, биолог-эволюционист из Университета Флориды в Гейнсвилле, обнаружил, что змеиные эмбрионы имеют иной паттерн развития. активность определенных генов по сравнению с другими рептилиями, и что применение фактора роста может заставить эти эмбрионы начать расти конечностями.Но ему не хватало геномных инструментов, чтобы заглянуть глубже. Четыре года спустя Ханкен и его коллеги обнаружили, что активность одного из генов, названного в честь персонажа видеоигры Sonic the Hedgehog, играет роль в размере ног у ящериц, намекая, что это также может быть важно для змей. Теперь, имея больше способов контролировать активность генов во время развития — и полностью секвенированные геномы различных змей и других рептилий для сравнения — Кон и аспирант Франциска Лил проследили генетическую активность эмбриональных питонов, чтобы понять, почему их ноги начинаются, но никогда не заканчиваются. развивается.
Они обнаружили три делеции ДНК в генетическом переключателе, который контролирует активность гена Sonic hedgehog . Расположенный перед геном, этот переключатель, называемый энхансером, является местом стыковки белков, контролирующих активность гена. Делеции затрудняли приземление некоторых белков, что приводило к возникновению лишь кратковременного периода активности генов во время развития эмбриона питона, сообщают Кон и Лил сегодня в Current Biology . Они сообщают, что у змей без костей ног энхансеры имеют еще больше делеций, что делает вероятным, что ген вообще не включается.«Это выводит старые результаты на более высокий уровень», — говорит Ханкен.
Аксель Визель, специалист по геномике из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Беркли, Калифорния, также использовал питона и удава, чтобы найти причину безногости. Он и его коллеги сравнили геномы этих змей с геномами змей, таких как гадюки и кобры, которые эволюционировали совсем недавно и не имеют остатков ног. Они тоже заметили, что один и тот же энхансер Sonic hedgehog имел много делеций и мутаций.
Затем они показали, что мутировавший энхансер Sonic hedgehog действительно влияет на рост ног, проверив его влияние на конечности мышей.Они заменили собственную версию энхансера грызуна на змеиную, используя технику редактирования генов CRISPR-Cas9. Они также повторили эксперимент, добавив тот же усилитель от рыбы, а позже и от человека. Даже с рыбьими и человеческими энхансерами ноги мыши развивались нормально, демонстрируя, что энхансеры других видов все еще работают у мышей. Но с помощью змеиного энхансера ноги превратились в маленькие бугорки, сообщают сегодня Визел и его коллеги в Cell . Наконец, когда исследователи поместили недостающую ДНК в энхансер змеи, а затем вернули модифицированный энхансер мышам, их ноги выросли нормально.
«Работа Visel — прекрасное исследование; образец силы, который выводит функциональную геномику с использованием CRISPR-Cas9 на новый уровень», — говорит Кон. Визель говорит, что эксперименты Кона со змеиными эмбрионами «независимо подтверждают то, что мы видели на наших моделях мышей. Это очень элегантная работа».
Но Кон, Визель и Ханкен предупреждают, что изменения в этом энхансере не являются всей историей эволюции змеевидной формы. Недавно, например, другие исследователи обнаружили, что за дополнительные ребра и длинные позвонки змей отвечает еще один энхансер.И вполне возможно, что усилитель Sonic hedgehog не был первым шагом к потере ноги, говорит Ханкен. «Но это, безусловно, крупный игрок».
Исследования могут также помочь разрешить давние споры об ископаемых змеях, у некоторых из которых в разной степени есть ноги. Палеонтологи давно пытались втиснуть окаменелости с конечностями на одну ветвь генеалогического древа, а без конечностей вырастать из этой ветви, чего можно было бы ожидать, если бы конечности были потеряны только один раз. Но если для того, чтобы потерять ноги, не нужно было много времени, то, вероятно, не потребовалось много времени, чтобы их заново развить.«Это может объяснить возможное повторное появление конечностей у некоторых вымерших линий передачи змей», — говорит Ричардсон. На протяжении веков биологи-эволюционисты утверждали, что организмы не могут заново развить утраченные черты. Но Ханкен говорит, что эта работа «показывает, что с точки зрения развития, это не так уж и надуманно».
Как у змеи появились позвонки
Змеи, рыбы, куры и люди — все зародились примерно одинаково. На ранних этапах своего превращения из аморфного сгустка клеток в полностью развитое животное растущие клетки отщипывают, образуя цепочку идентичных сегментов, которым суждено стать отдельными позвонками, которые позже прорастут кровеносные сосуды, периферические нервы и мышцы.Эти повторяющиеся сегменты гарантируют, что стержневой позвоночник может сгибаться, выгибаться и скручиваться.
Процесс сегментации также помогает установить некоторые ключевые различия в строении тела разных организмов: у людей 33 позвонка, у лягушек 10 или меньше, а у змей может быть больше 300.
Число позвонков у разных животных сильно различается, и практически ничего [не было] известно о том, что контролирует это разнообразие.
Оливье Пурке
Теперь группа ученых под руководством исследователей из Медицинского института Говарда Хьюза обнаружила механизм, который направляет развитие позвонков в раннем эмбрионе и гарантирует, что каждый вид получит нужное количество позвонков.
Команда, возглавляемая Оливье Пуркье, исследователем HHMI в Институте медицинских исследований Стоуэрса, сообщила о своих результатах 18 июня 2008 года в расширенной онлайн-публикации в журнале Nature .
«Число позвонков у разных животных сильно различается, и практически ничего [не было] известно о том, что контролирует это разнообразие», — сказал Пуркье. «В статье мы даем объяснение».
В процессе развития зародыши позвоночных растут от головы до хвоста.По мере удлинения тела позвоночные предшественники, известные как сомиты или сегменты, появляются из группы незрелых клеток, называемых пресомитной мезодермой (PSM). Эти сегменты развиваются через равные промежутки времени, так же как стебель растения образует ветви через равные промежутки времени по мере роста.
«То, как тело человека, мыши или любого позвоночного образуется из зоны роста, такой как кончик побега, которая называется хвостовой почкой. Сначала вы создаете голову, затем шею, затем грудную клетку и так далее, пока не появится хвост », — сказал Пурки.Длинная цепочка позвонков, определяющая тело змеи, обретает форму примерно за 23 дня.
Регулярное появление сегментов из PSM обеспечивается системой передачи сигналов ячеек, известной как «часы и волновой фронт». Часы — это простой набор сигнальных молекул, которые накапливаются и исчезают в ритмических колебаниях. Каждый раз, когда молекулы часов достигают пика, создается новый позвоночный сегмент.
Предоставленные самим себе, осциллирующие белки останутся в одном месте и создают позвонки один поверх другого.Но в развивающихся эмбрионах часы движутся вдоль расширяющегося хвоста другим набором сигнальных молекул, называемым волновым фронтом. Это немного похоже на то, как скорая помощь грохочет по улице с ревом сирены; когда скорая помощь останавливается, сирена просто ревет на месте. Но когда скорая помощь движется, каждый раз, когда включается сирена, она оказывается на новом месте чуть дальше по дороге. Точно так же каждый раз, когда тикают часы, волновой фронт переносит их немного дальше по развивающемуся телу к новой группе клеток.
Когда эмбрион мыши или змеи начинает развиваться, хвостовая почка движется быстрее, чем волновой фронт, что приводит к увеличению размера PSM. Но затем, вероятно, из-за замедленного роста хвостовой почки, PSM начинает сокращаться. «PSM сжимается до тех пор, пока практически не остается материала для изготовления сегментов, и процесс прекращается», — сказал Пурки. У мышей это происходит после того, как было произведено 65 сегментов. В змеях создается более 300 сегментов до того, как PSM исчерпывается.
ГруппаПурке открыла эти часы сегментации несколько лет назад, и он и другие работали над определением и объяснением того, как компоненты часов и волнового фронта работают вместе.Но до сих пор никто не понимал, как разные виды производят разное количество позвонков. Змея с необычно большим количеством позвонков послужила хорошим организмом для изучения командой Пурки.
«Самый интуитивный способ подумать об этом — сказать, что осциллятор будет двигаться в течение более длительного периода времени», чтобы создать гораздо больше сегментов, — сказал Пурки. «Можно представить, что у цыплят, где имеется около 50 сегментов, осциллятор будет двигаться в течение определенного периода времени.У змей осциллятор двигался бы в шесть раз дольше ».
ГруппаПурки начинала думать, что именно так змеи создавали все свои бесчисленные сегменты, но как только они отследили часы в развивающемся эмбрионе, они отказались от этой идеи. «Мы видим, что это абсолютно не так», — сказал он. Хотя это правда, что для развития змеиного эмбриона требуется в несколько раз больше времени, чем для куриного эмбриона, на самом деле это происходит потому, что развитие происходит в несколько раз медленнее, чем у цыплят.В относительном выражении время, которое курица и змея должны производить сомиты, не сильно различается.
Пурки и его группа обнаружили, что способ, которым развивающаяся змея обходит это, состоит в том, чтобы ускорить свои часы относительно скорости своего развития. Они сравнили развивающийся эмбрион змеи с эмбрионом цыплят и обнаружили, что после учета различных темпов развития часы змеи тикают намного быстрее по сравнению с движением волнового фронта, создавая сегменты чаще.Они также сравнили эмбрион змеи с ящерицей, потому что, по словам Пуркье, «ящерицы похожи на змей в том, что они развиваются очень медленно, но производят гораздо меньше сомитов, чем змеи». Команда обнаружила, что, в то время как кукурузная змея производила сомит каждые 100 минут или около того, у ящерицы требовалось четыре часа между образованием сомита.
Работа Пурке по развитию позвонков уже начала оказывать влияние на медицину. «Мы пытаемся исследовать заболевания, возникающие в результате дефектов часов сегментации», — сказал он.Используя свои знания о том, как развиваются позвонки, группа Пурки составила список генов, которые, как они подозревали, могут быть вовлечены в заболевания человека, которые возникают, когда этот процесс идет не так. Используя эту технику, они определили рецессивную мутацию, ответственную за синдром Ярчо Левина, врожденный дефект, который приводит к порокам развития позвоночника и грудной клетки. «Теперь мы разработали генетический тест для выявления мутации, поэтому можно провести генетическое консультирование», — сказал Пурки.
Первый обнаруженный окаменелый эмбрион змеи переписывает историю древних змей
Согласно новому исследованию, проведенному палеонтологами Университета Альберты, первое открытие зародыша древней змеи, сохранившегося в янтаре возрастом 105 миллионов лет, дает важную новую информацию об эволюции современных змей.
«Эта змея связана с древними змеями из Аргентины, Африки, Индии и Австралии», — объяснил палеонтолог Майкл Колдуэлл, ведущий автор и профессор Департамента биологических наук. «Это важный и до сих пор отсутствующий компонент понимания эволюции змей с южных континентов, то есть Гондваны, в середине мезозоя».
Колдуэлл и его международная команда, включая сотрудников из Австралии, Китая и США, проследили миграцию этих древних гондванских змей, начавшуюся 180 миллионов лет назад, когда они были перенесены тектоническими движениями континентов и частей континентов из Австралии и Индии. , до Мадагаскара и Африки, и, наконец, до Азии, в современной Индии и Мьянме.
Фрагмент янтаря, в котором был найден образец, также дал важные подсказки об окружающей среде.
«Совершенно очевидно, что эта маленькая змея жила в лесной среде с многочисленными насекомыми и растениями, поскольку они сохранились в обломках», — пояснил Колдуэлл. «У нас есть не только первый детеныш змеи, но и первые убедительные свидетельства существования ископаемой змеи, обитающей в лесу».
Используя компьютерную томографию, научная группа изучила древнюю змею и сравнила ее с детенышами современных змей.Их результаты дали неожиданное представление о развитии и эмбриологии древнего образца, включая формирование позвонков и хорды.
«Все эти данные уточняют наше понимание ранней эволюции змей, поскольку 100 миллионов летних змей известны только по 20 или около того относительно полным ископаемым видам змей», — сказал Колдуэлл. «В этом новом ископаемом детеныше змеи сохранилось много новой информации».
Статья «Змея от эмбриона до новорожденного из среднего мела в янтаре из Мьянмы» была опубликована в журнале « Science Advances».
Исследование проводилось в сотрудничестве с Китайским университетом наук о Земле, Институтом зоологии Китайской академии наук, Университетом Среднего Запада, Южно-Австралийским музеем, Университетом Флиндерса, Королевским музеем Саскачевана, Университетом Реджайны, Палеомолочной компанией. Музей естественной истории и Пекинский университет лесного хозяйства.
Почему у слепых змей есть глаза
Почему у слепой змеи есть глаза? Нет, это не шутка, это потенциально загадочный научный вопрос, на который может помочь понимание эволюции.
Слепые змеи — это маленькие неядовитые существа, которые большую часть своей жизни проводят под землей. Они питаются яйцами и личинками муравьев и термитов и полагаются на свое обоняние, чтобы переместить их из пункта А в пункт Б. Однако посмотрите на эмбрион слепой змеи, и вы увидите, что у него есть глаза — как у обычного человека. змея. Глаза слепой змеи уменьшаются в размерах по мере развития плода. К тому времени, когда слепая змея вылупляется из панциря, она уже почти слепа.
Как объяснить эти странные особенности? Они не кажутся очень полезными — на самом деле, глаза могут стать уязвимым местом, если разъяренные муравьи решат защитить свои гнезда, напав на них.Однако, если слепые и зрячие змеи имеют одного и того же предка, наличие глаз у первого не является такой загадкой.
Нередко можно увидеть в развивающемся эмбрионе организма особенности, которые на более позднем этапе своего развития видоизменяются или исчезают.Родственные организмы проходят этапы развития, аналогичные друг другу, причем виды, имеющие общих предков, также обладают теми же чертами, что и эмбрионы. Эволюционные изменения могут произойти только путем постепенного изменения существующих структур.Поэтому нередко можно увидеть особенности развивающегося эмбриона организма (например, глаза), которые на более позднем этапе своего развития видоизменяются (например, уменьшаются в размерах) или исчезают.
Не только у слепых змей стадии развития эмбриона напоминают эмбриональные стадии других близкородственных организмов. Некоторые древние характеристики наших рыбных предков, такие как жаберные щели, присутствуют в человеческих эмбрионах, но исчезают в процессе развития. У человеческих эмбрионов даже есть хвост на ранних стадиях развития плода, как и у других видов, с которыми у нас общие предки и древние гены.