Летопись окаменелостей рассказывает нам о древней жизни через сохранившиеся остатки частей тела, таких как кости, зубы и панцири черепах. Но как изучать историю мягких тканей и органов, которые могут быстро разлагаться, оставляя после себя мало следов?
В новом исследовании ученые используют паттерны экспрессии генов , называемые транскриптомикой, для изучения древнего происхождения одного органа: плаценты, которая жизненно важна для беременности.
«У некоторых млекопитающих, таких как человек, плацента действительно инвазивная, поэтому она проникает через стенку матки в материнскую ткань. У других млекопитающих плацента просто касается стенки матки. между ними», — говорит старший автор Винсент Дж. Линч, доктор философии, адъюнкт-профессор биологических наук в Университете Колледжа искусств и наук Буффало.
«Так какие плаценты были ранними плацентами?» он говорит. «Мы используем паттерны экспрессии генов, чтобы реконструировать эволюцию плаценты и предсказать, как выглядела плацента последнего общего предка плацентарных млекопитающих. Наши данные говорят нам, что эта плацента была инвазивной, и что неинвазивные плаценты эволюционировали несколько раз среди млекопитающих. , Это обращается к загадке 150-летней давности: с тех пор люди спорят о том, какой была первая плацента».
Как объясняет Линч, все современные млекопитающие, за исключением сумчатых и яйцекладущих однопроходных, являются плацентарными, у которых длительная беременность, при которой развивающийся плод вызывает у матери сильную физиологическую реакцию.
Исследование было опубликовано 30 июня в eLife. Линч руководил исследованием вместе с первым автором Кэтлин Мика, доктором философии, постдокторантом Чикагского университета в области генетики человека, биологии и анатомии организмов. Камилла М. Уиттингтон, доктор философии, и Бронуин М. Макаллан, доктор философии, оба из Сиднейского университета, также являются соавторами.
«Наша возможность выяснить, как плацента могла функционировать в разные периоды ее эволюции, используя профили экспрессии генов существующих в настоящее время животных для реконструкции предков, — это действительно крутой подход, который дает нам больше информации о том, как изменение экспрессии генов может способствовать эволюция новой черты», — говорит Мика.
Чтобы провести анализ, команда сравнила гены, активные в матке различных млекопитающих во время беременности. Обнаружив, что эти профили экспрессии генов коррелируют со степенью инвазивности плаценты, ученые использовали свои данные, чтобы предсказать, как выглядели плаценты предков млекопитающих.
В исследование было включено около 20 видов, таких как яйцекладущие утконосы, сумчатые сумчатые и ряд плацентарных млекопитающих, которые рождают живых детенышей.
Небольшое подмножество является одним из ограничений анализа: авторы пишут в eLife, что необходимы исследования большего количества видов, чтобы помочь определить достоверность результатов.
Тем не менее, исследование вносит важный вклад в понимание того, как развивалась беременность, говорит Линч. Результаты могут также принести пользу современной медицине.
«Знание того, какие гены активны у разных видов во время беременности, говорит нам о том, как работает эволюция», — говорит он. «Но это также говорит нам о том, что делает беременность здоровой, и о том, как что-то может пойти не так. Мы находим гены, которые создают правильную среду для здоровой беременности человека. Если эти гены не экспрессируются правильным образом, это может вызвать проблемы».
Теги: беременность, зачатие, млекопитающие
