21.02.2017, 16:01

Российские учёные объяснили, от чего у животных зависит окраска

В 1950-х годах математик из Англии Алан Тьюринг вывел математическую формулу морфогенеза, которая описывает процесс самоорганизации материи, то есть формирование характерных узоров на шкуре животных. Позже были открыты гены, отвечающие за эти процессы.

Однако сам механизм оставался неизученным до недавнего времени.

Учёные из МГУ и Института биоорганической химии опубликовали статью в научном журнале PLoS One, где описывают найденную ими разгадку.

Как оказалось, за «полоски и пятна» ответственны белки-морфогены. Они проникают в ткани эмбриона с разных сторон и с разной скоростью. Благодаря им происходит формирование органов, а также неравномерной окраски у животных.

По размерам и формам морфогены практически одинаковые, а вот их скорость – разная. Зависит она от их взаимодействия с внеклеточными белковыми структурами, управляющими миграцией клеток в процессе роста организма.

Различия в скорости движения веществ через организм создают характерные точки, полоски и другие внешние особенности животных.

Так, учёные проследили как белки DKK и WNT, управляющие ростом волосяных луковиц в зародышах крыс, взаимодействуют с межклеточной средой. Выяснилось, что WNT сцеплялся со средой сильнее, а другой – слабее. В итоге молекулы WNT распределялись по зародышу более точечно, порождая «лес» из будущих волосяных луковиц.

Также они провели исследование над сомом-кукушкой, у которого плотность чёрных пятен уменьшается по направлению от головы к хвосту. Результаты подтвердились.

Теперь российские биофизики планируют изучить каким образом можно управлять данными процессами.