Genomy węży ujawniają wspólne plany do tworzenia nóg i penisów
Ten post poświęcony jest enhancerom penisów, choć nie tego rodzaju, jakie reklamowane są w Internecie. Pozwólcie, że wyjaśnię.
Penisy i kończyny są wyraźnie bardzo różne (odłóżmy na bok przesadne aluzje do trzeciej nogi), ale rozwijają się w bardzo podobny sposób. W obu wypadkach chodzi o długie kawałki tkanki, które wyrastają z małych pączków zarodkowych, kierowane przez bardzo podobne białka i cząsteczki. Na przykład, w 1997 r. Takashi Kondo z uniwersytetu w Genewie pokazał, że dwa geny, które kierują rozwojem kończyn myszy są także ważne w budowaniu genitaliów.
Inni naukowcy już skatalogowali setki enhancerów, które kontrolują rozwój kończyn u ludzi i u myszy. Zespół Menkego zastanawiał się więc: co robią te enhancery u stworzeń, które nie mają kończyn? Czy zmieniły się nie do poznania albo zostały oddelegowane do innych zadań, a może całkowicie zniknęły?
Infante przeszukał niedawno zsekwencjonowane genomy trzech węży – boa dusiciela, pytona birmańskiego i kobry królewskiej – i znalazł odpowiedniki 65 ssaczych enhancerów kończyn. Te sekwencje nadal tam są i nadal dają się rozpoznać, mimo że ich właściciele ślizgają się na brzuchach od jakichś 150 milionów lat. Jeśli więc te enhancery nie wzmacniają kończyn, to co one robią?
W poszukiwaniu odpowiedzi Infante powrócił do myszy i odkrył, że około połowa enhancerów jest czynna w genitaliach, jak również w kończynach. I to okazało się być ogólnym wzorem: enhancery kończyn są także często czynne w genitaliach, ale nie w oczach, szkielecie lub mózgu. Funkcjonują bardziej jako uniwersalne „wzmacniacze wypustek” niż specyficzne wzmacniacze kończyn, włączając podobne zestawy genów tak samo w rękach, nogach i penisach.
Następnie zespół skupił się na jednym tylko z tych enhancerów, znanym jako HLEB. Kiedy go usuwali z embrionów myszy, gryzonie wyrastały z mniejszymi biodrami i mniejszą bakulum czyli kością penisa. Wersja HLEB jaszczurki anolisa zielonego działa równie dobrze w myszy: wstaw ją do genomu myszy, a włączy w niej geny kończyn i genitaliów. Nie można powiedzieć tego samego o wersjach HLEB pytona i kobry: potrafią jedynie kontrolować aktywność genów w mysich genitaliach, ale nie w jej kończynach. Zachowują pewne funkcje swoich przodków, ale straciły inne, które nie są już dłużej niezbędne.
Ale HLEB pytona włącza także pewne geny w nosach mysich embrionów, więc, być może, ten budowniczy kończyn i penisów wyewoluował nową rolę specyficzną dla węży, o której nikt jeszcze nie wie.
P.S.: Artykuł zaczyna się:“Chociaż penis różni się od kończyn zarówno kształtem, jak funkcją…”. Cieszę się, że istnieją naukowcy, by móc nam to powiedzieć.
Snake Genomes Reveal Shared Plans for Making Legs, Penises
Not Exactly Rocket Science, 1 października 2015
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.