Ентомологи вивели жуків з третім оком

Вимкнення регуляторного білка, який кодується геном, призвело до розвитку у жуків функціонального третього ока посередині голови. Мабуть, придушення функції гена призвело до запуску «стародавньої» програми формування глядацьких органів, яка в процесі еволюції видозмінилася у жуків порівняно з іншими комахами. Експерименти з кількома видами жуків-навізників провели вчені з університету Індіани, про що розповідається в прес-релізі університету. Стаття опублікована в.

Формування очей у комах відбувається в результаті узгодженої роботи регуляторної «піраміди», на вершині якої може стояти єдиний ген. У модельних комах - плодових мушок - в якості такого «майстер-гена», що управляє розвитком органів зору, був ідентифікований ген. Штучне підвищення експресії цього гена в різних частинах тіла личинок призводило до формування складних очей у несподіваних місцях, наприклад, на ногах. Ці очі були, тим не менш, нефункціональні, так як не були пов'язані з мозком мухи.

Ентомологи з університету Індіани використовували в якості модельних об'єктів жуків-навозників і змогли сформувати у них майже повноцінні додаткові очі шляхом придушення транскрипції гена У дрозофіл продукт цього гена виконує допоміжну роль і необхідний для розвитку фоторецепторів у складі складних фасеткових очей, а також простих очей. Майже у всіх жуків окремих простих очок немає, а ген мабуть, виконує інші функції, протилежні таким у мух.

Дослідники знизили експресію в тканинах личинок п'яти видів жуків за допомогою РНК-інтерференції. У всіх личинок почали розвиватися парні очі посеред голови, які у дорослих комах зрослися в одне фасеткове око. Аналіз будови ока показав, що орган сформований правильно, і навіть містить зачатки нервової тканини. Коли у триоких жуків видалили нормальні очі, виявилося, що «третє око» реагує на світло, тобто частково функціональне.

Вчені також з'ясували, що вимкнення у дрозофіл і навізників призводить до протилежних змін у нижчолежній регуляторній мережі. Наприклад, у мух це призводить до зниження експресії гена, який відповідає за нейрогенез і формування зв'язків між мозком і фоторецепторами. У піддослідних жуків експресія цього гена, навпаки, зросла. За словами вчених, цей факт може пояснювати, чому «зайві» очі, які вдавалося сформувати у дрозофіл, виявлялися незрячими.

Раніше ми розповідали, як вчені виростили функціональне третє око на хвості біля пуголовка.