Ученые воспроизвели эволюционные изменения, манипулируя эмбриональным развитием мышей

Исследователи из Хельсинкского университета и Автономного университета Барселоны экспериментально воспроизвели у мышей морфологические изменения, на которые в природе ушли миллионы лет. Путем небольших постепенных модификаций в лабораторных условиях в эмбриональном развитии зубов мышей ученые получили зубы, морфологически очень похожие на те, что наблюдаются в ископаемых остатках видов грызунов, отделившихся от мышей миллионы лет назад.

Для модификации развития зубов команда работала с культурами эмбриональных зубов мышей, лишенных белка эктодисплазина А (EDA), регулирующего формирование структур и дифференциацию органов. Зубы с этой мутацией развиваются в очень простые формы. Ученые постепенно добавляли к эмбриональным клеткам разные количества белка EDA и позволяли им развиваться. Исследователи наблюдали формирование зубов с разной степенью сложности коронки. Более примитивные изменения совпали с теми, что произошли у животных в триасовом периоде около 200 миллионов лет назад. Развитие более поздних паттернов совпадает с разными стадиями эволюции у грызунов, вымерших уже в палеоценовую эпоху, около 60 миллионов лет назад.

Ученые смогли сравнить форму этих зубов с предсказаниями компьютерной модели, созданной Исааком Саласаром-Сьюдадом. Модель воспроизводит, как зуб развивается из группы одинаковых клеток в сложную трехмерную структуру, и способна предсказывать изменения морфологии при модификации гена. "Исследование помогает понять эволюцию в каждом поколении как игру между возможными вариациями формы и естественным отбором", — заявляет Исаак Саласар-Сьюдад.