17 октября 2019, четверг, 01:18
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Ученые химическим путем смогли создать рабочих и солдат

Флоридские муравьи-древоточцы
Флоридские муравьи-древоточцы
Melanie Couture, Dominic Ouellette

Исследователи сумели управлять развитием  рабочих особей одного из видов муравьев, изменяя размеры насекомых почти вдвое. Особенно интересно в данном случае, что изменение было достигнуто не с помощью редактирования информации в ДНК насекомых, а путем химического воздействия на ДНК. Исследование позволяет лучше понять, как общественные насекомые эпигенетическим путем достигают разнообразия форм в одной семье, не смотря на то, что генетически они идентичны друг другу.

Увеличению подверглись представители вида Camponotus floridanus, флоридский муравей-древоточец или флоридский муравей-плотник. У этого вида, как и у ряда других муравьев, рабочие особи делятся на две касты. Небольшие рабочие муравьи, длиной не более шести миллиметров, заняты заботой о потомстве и сбором пищи. Более крупные «солдаты», снабженные мощными челюстями, защищают гнездо от нападения. Секвенирование генома и другие методы показывают, что эти различия в строении муравьев не определяются информацией в их геноме.

Молекулярный биолог, Себастьян Альварадо (Sebastian Alvarado) из Стэнфордского университета в Пало-Альто и коллеги предположили, что механизм определения размера рабочего муравья связан с метилированием ДНК. Этот механизм обычно используется в клетках, чтобы прекратить работу определенных генов. Последние исследования показывают, он влияет на развитие общественных насекомых. Например, исследователи обнаружили, что уменьшение метилирования ДНК у пчел, превращает личинок рабочих пчел в пчелиных маток.

Чтобы проверить эту идею, Альварадо и его коллеги давали личинкам муравьев-древоточцев химические соединения, которые стимулируют или прекращают метилирование ДНК по всему геному. Они пришли к выводу, что именно масштабами метилирования определяется размер взрослых муравьев. Увеличение метилирования приводит к появлению более мелких рабочих муравьев, а снижение – к развитию крупных муравьев-солдат. «Мы продемонстрировали биологический механизм, который может объяснить разницу между крупными и мелкими рабочими муравьями», - говорит Себастьян Альварадо.

Далее исследователи решили определить, какие именно гены ответственны за размер муравьев. Они измерили активность генов и обнаружили, что у мелких рабочих муравьев наиболее активен ген рецептора эпидермального фактора роста (EGFR). При этом блокирование данного гена приводит к появлению крупных особей. Ученые определили, что повышение метилирование по геному в целом влечет снижение метилирования EGFR и появление из личинок рабочих муравьев малого размера. А снижение метилирования в целом вызывает повышенное метилирование EGFR и порождает крупных муравьев. Исследователи предполагают, что в природе количество и состав пищи, которую получает личинка, определяет степень метилирования в ее геноме, а следовательно, и ее дальнейшее развитие.

О результатах своей работы исследователи сообщили в Nature Communications.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.