Раскрыт механизм установления лево-правой асимметрии у насекомых

Группа французских и венгерских ученых установила, что ген одного из белков- миозинов, – миозин Myo31DF, -- контролирует установление лево-правой асимметрии у плодовой мушки дрозофилы.
У самцов дрозофил дикого типа в ходе индивидуального развития генитальная пластинка поворачивается на 360 градусов вправо, по часовой стрелке (если смотреть со стороны генитальной пластинки). В результате такого закручивания спермидакт огибает кишку слева направо (если смотреть на самца сзади).
Исследователи Паулин Шредер и Штефани Нозелли из Университета Ница София-Антиполис, Франция, и Геза Адам из Института Генетики Венгерской Академии Наук, Сегед, Венгрия, обнаруживали, что в результате скрещивания мутантных мух KG02246 с мухами у которых делеция по региону 31DF, получается аномальное потомство. Мутантное потомство демонстрирует разнообразные аномалии развития, в том числе у примерно 60% наблюдается левосторонне закручивание спермидакта относительно кишки (а в норме спермидакт огибает кишку справа).
Ученные предположили, что миозин – продукт гена 31DF вовлечен в процесс закручивания генитальной пластинки. Изучив мух, у которых можно включать или выключать этот ген в зависимости от темепературы, они доказали свою гипотезу, продемонстрировав, что продукт гена 31DF необходим для нормального морфогенеза внутренних органов, и этот белок работает на 6-й день развития, между 126 и 132 часами развития.
Установление лево-правой асимметрии -- одно из важнейших событий в морфогенезе как позвоночных, так и некоторых беспозвоночных животных. Большинство билатеральных животных симметричны лишь снаружи, внутри они имееют асимметричные ограны. Так, например, у млекопитающих асимметричны сердце, легкие, пищеварительный тракт. У брюхоногих моллюсков дробление носит спиральный характер, и закручивание раковины тоже идет по спирали, причем в том же направлении, что и спиральное дробление.
Довольно хорошо изучен этот процесс у позвоночных животных. У млекопитающих установление асимметрии идет в два этапа – на первом этапе биение ресничек в области нода вызывает ток жидкости, и как результат, активизируется каскад левостороннести в левой стороне тела.
Исследователи решили проверить, не участвует ли подобный механизм и в развитии дрозофилы. Они провели иммуномечение на тубулин (один из белков ресничек) в области генитальной пластинки, и показали, что никаких ресничек в этой зоне нет. Ученые предполагают, что механизм инициирования асимметрии у насекомых совершенно иной, чем у позвоночных, и решающую роль в нем играет взаимодействие цитоскелетных белков и миозина.
Иногда в природе встречаются мутации, ведущие к извращению симметрии, изменению данного типа асимметрии на противоположный. Наиболее известные примеры – гены iv и inv у мышей и ген, контролирующий направление спирального дробления и закручивания раковины и брюхоногих моллюсков.
Теперь открыта мутация, вызывающая извращение асимметрии половых органов у насекомых. Примечательно также, что этот ген (Myo31DF) кодирует один из миозинов – белков, способных связываться с актиновыми элементамии и производить механическую работу. Есть надежда, что это открытие позволит понять, как именно производится т регулируется конкретная работа по построение формы организма.
Источник новости: Speder P., Adam G., Noselli S. Type ID unconventional myosimn controls left-right asymmetry in Drosophila. Nature. Vol 440. p 803-807.


Пересказал А. Ермаков