Генетическая основа эволюции волос обнаружена у когтистой лягушки

Развитие волос имело центральное значение для эволюции млекопитающих и, следовательно, человека. Однако эволюционное происхождение генетической программы волос ранее было неизвестно. Международная исследовательская группа под руководством Леопольда Экхарта из MedUni Vienna показала, что важные компоненты волос и их генетический контроль уже эволюционировали у амфибий.

Человеческий волос демонстрирует неожиданное сходство с когтями когтистых лягушек. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Для исследования эволюции кожных придатков, к которым относятся волосы и ногти человека, команда использовала тропическую когтистую лягушку (Xenopus tropicalis) в качестве экспериментальной модели.

Исследование показало, что ороговевшие когти лягушек Xenopus состоят из особых белков (кератинов), очень похожих на основные компоненты волос и ногтей млекопитающих. Образование этих кератинов контролируется специфическим геном Hoxc13 как у людей, так и у лягушек.

"Известно, что пациенты с мутациями в гене Hoxc13 имеют дефекты роста волос и ногтей. В нашем исследовании мы смогли блокировать формирование когтей у лягушки, отключив этот ген", — сообщает Леопольд Экхарт. Эти результаты указывают, что генетическая программа развития ороговевших когтей возникла у общего предка людей и лягушек.

"В ходе эволюции млекопитающих программа формирования когтей была модифицирована для развития волос", — говорит Экхарт.

Важный исследовательский вопрос прояснён

Эволюция наземных позвоночных характеризуется появлением эффективного кожного барьера против потери воды в сухой среде и развитием твёрдых ороговевших кожных придатков, таких как когти, чешуя, перья и волосы, которые имеют решающее значение для ловли добычи, защиты, поддержки особых типов передвижения и теплоизоляции.

Эволюция кожных придатков является важным исследовательским вопросом. Полученные данные способствуют прояснению эволюционного происхождения ороговевших кожных придатков и также помогают лучше понять регуляцию волос у человека. "Наша публикация стимулирует дальнейшие захватывающие исследования в фундаментальной и доклинической науке", — заключает Экхарт.