Установлено, почему некоторые животные «ходят на руках»
Генетики Лейф Андерссон из Уппсальского университета (Швеция) и Мигель Карнейро из Университета Порту (Португалия) нашли генетическую причину, по которой некоторые животные ходят на передних конечностях. Об этом сообщает журнал Science.
Локомоция, или передвижение животных в пространстве, — сложное комплексное действие. Левые и правые, передние и задние конечности должны двигаться в нужное время. Мышцы должны сокращаться ровно настолько, чтобы правильно сгибать, выпрямлять, поднимать и поворачивать ноги. И тело должно иметь возможность переключаться с ходьбы на бег или менять направление движения моментально, если чувства обнаруживают опасность или препятствия.
Большинство этих решений принимает набор нервных клеток в спинном мозге, называемый генератором упорядоченной активности, а не мозг. Но механизм его работы не до конца ясен. Известно, что ключевую роль здесь играют вставочные нейроны — нервные клетки, которые передают сенсорную информацию от остального тела двигательным нейронам, контролирующим мышцы.
Генетики из Швеции и Португалии решили попытаться отследить ДНК, стоящую за странной походкой некоторых животных. Для этого кроликов с таким отклонением повязали с обычными кроликами, чтобы получить животных первого и второго поколения с обычной или «перевернутой» походкой. Затем исследователи сравнили ДНК пораженных и здоровых кроликов и выявили одну мутацию в гене под названием RORB.
У этих кроликов мутация приводит к образованию аберрантных версий или даже отсутствию белка RORB в определенной группе вставочных нейронов. Этот белок контролирует активность многих других генов. Исследования развития показали, что результатом двух дефектных генов RORB является полное отсутствие вставочных нейронов, а у кроликов с одной копией их на 25% меньше. Эти нейроны являются тормозящими — они не дают нервным клеткам активироваться. И когда они отсутствуют, кролики слишком сильно напрягают определенные мышцы, поднимая задние лапы сильнее, чем следовало бы.
RORB также, по-видимому, контролирует координацию задних конечностей у мышей: грызуны, у которых отсутствует функциональный ген RORB, переваливаются как утки. Люди с болезнью Шарко — Мари — Тута также имеют атипичные белки RORB, и новое исследование может помочь ученым лечить двигательные расстройства человека.