Происхождение генетического переключателя
Реснички (цилии) — микроскопические органеллы, похожие на жгутики, — присутствуют почти у всех эукариот и выполняют множество функций. У позвоночных почти каждая клетка имеет ту или иную форму ресничек. Теперь показано, что развитие ресничек даже у самых эволюционно древних животных контролируется одним и тем же геном FoxJ1. Это результат работы международной команды под руководством Суддипто Роя из Института молекулярной и клеточной биологии A*STAR (IMCB).
Биологам было известно, что FoxJ1 важен для формирования ресничек у позвоночных, но мало что было известно об их развитии у других организмов. Команда Роя искала похожие гены в более чем 200 разнообразных группах организмов. Ген FoxJ1 нашли только у животных и грибов, что указывает на его возможный возраст около миллиарда лет.
Чтобы проверить, контролирует ли FoxJ1 развитие ресничек у низших животных, использовали два метода:
- "Нокаутировали" (замолчали) ген FoxJ1 у плоского червя Schmidtea mediterranea. Развитие ресничек было сильно нарушено.
- Внедрили гены FoxJ1 от примитивных животных в рыбку данио. Чужеродный FoxJ1 активировал те же гены, что и собственный ген данио.
Эти данные показывают, что контроль развития ресничек почти не изменился за сотни миллионов лет: один и тот же ген регулирует этот процесс как у людей, так и у древнейших животных.
Реснички выполняют множество функций у человека. "Подвижные реснички в дыхательных путях выталкивают слизь с патогенами, а неподвижные первичные реснички служат центрами сигнальных путей", — объясняет Рой. Дисфункция ресничек приводит к группе заболеваний — цилиопатиям.
Команда Роя недавно определила большую группу генов, активируемых FoxJ1 при формировании ресничек. "Мы систематически изучаем функции этих генов и их вклад в цилиопатии", — говорит учёный.