Kuřata vyklíčila dino podobné peří, když se vědci pohrávali s genem Sonic Hedgehog
Narušením klíčového genu vědci učinili kuřecí peří více dinosauru-ale výsledky netrvaly.
V nové studii vědci inhibovali gen během embryonálního vývoje, aby byla kuřecí peří primitivnější, jako je druh jednoduchých proto-peří, které se pravděpodobně poprvé objevily u předků dinosaurů v raných triassických 250 milionech let.
Uspěli – ale pouze dočasně. Kuřata vykazovala zpožděné vývoj peří a nahá místa při líhnutí, ale během několika týdnů jejich peří vypadalo jako jakékoli jiné slepice.
Studie je součástí širšího úsilí zjistit, jak a proč se peří poprvé vyvinulo. Vědci dříve změnili stejný gen na Otočte šupinaté kuřecí nohy chmurnéAle odvrácení hodin na vývoj peří se však ukázalo jako těžší.
„Naše experimenty ukazují, že zatímco přechodné narušení ve vývoji škály nohou je může trvale proměnit v peří, je mnohem těžší trvale narušit vývoj peří sám,“ studuje senior autor Michel Milinkovitchprofesor genetiky a evoluce na Ženevské univerzitě, řekl v a prohlášení. „Je zřejmé, že v průběhu evoluce se síť interagujících genů stala nesmírně robustní a zajistila správný vývoj peří i při podstatných genetických nebo environmentálních poruchách.“
Související: Tmavé oblasti genomu mohou řídit vývoj nových druhů
Jen proto, že vědci nedělali trvale dino-peří kuřata, neznamená to, že studie byla selháním. Milinkovitch a jeho spoluautor Rory CooperNyní výzkumný pracovník na University of Sheffield ve Velké Británii ukázal, jak konkrétní gen, rozmarně pojmenovaný “Sonic Hedgehog „Geneje důležitý ve vývoji peří. Narušením tohoto genu byli vědci schopni dočasně narušit tvorbu peří.
První peří nebyly komplikované, větvící se rysy dnes na ptácích. Byly to svobodné tubuly, tvarované jako malé pití brčka. Abychom zjistili, jak Evolution stavěl vše od měkkých až po pochmurné pávové peří z těchto jednoduchých zkumavek, Milinkovitch a Cooper poprvé použili techniku zvanou fluorescenční mikroskopie s světelným listem, aby prozkoumali vývoj kuřecího peří ve vajíčce. Tato metoda používá lasery k zobrazení tenkých plátek vzorku.
Peří se začnou vyvíjet v embryonálních kuřcích devět dní po položení vejce. Nejprve si poznamenali vědci po celém vyvíjejícím se kuře, které se objevují silné skvrny zvané Pcades. Dále tyto placodes rostou peří pupeny, které se postupně vyvíjejí ve známé formě větvení peří pomocí keratinu, stejného proteinu nalezeného v lidských vlasů a nehtu. Ve všech těchto krocích hraje roli Sonic Hedgehog Gen, který je dobře známý pro embryonální vývoj u zvířecích druhů.
Dále vědci injektovali inhibitor genu Sonic Hedgehog do vajec devátý den vývoje, aby viděli, co by se stalo. Během několika dnů byl růst peří pupenů zakrslý. Inhibitor také snížil komplexní větvící vzorec, který se vyvíjí, když se peří na embryu dozrává.
Ve dnech 17 vývoje se však růst peří částečně zotavil, když se inhibice genu Sonic Hedgehog odhodila. Kuřata, která byla dovolena vylíhnout, měla nerovnoměrné peří s některými nahými skvrnami a dalšími místy, kde se vytvořilo měkké peří podobné, ale neměly vnější peří s centrální „rachis“, výraznou strukturou brku v peří. Do 49. dne života se však tato kuřata roztavila a nová peří, která se objevila normálně.
Studie ukazují, že gen Sonic Hedgehog byl zapojen jak do vývoje proto-peří na dnešní peří, tak i do diverzifikace peří do různých tvarů a velikostí napříč druhy, informovali vědci 19. března v časopise 19. března v časopise Biologie PLOS.
„Velkou výzvou nyní,“ řekl Milinkovitch, „je pochopit, jak se tyto genetické interakce změnily, aby se umožnilo vznik protofierů na začátku vývoje dinosaurů.“
