Пострел Средиземного моря и морской еж Тихого океана – дальние родственники, которые расстались от общего предка приблизительно пятьдесят миллионов лет назад. В дополнение к длительному периоду времени, которое протекло с тех пор, две разновидности также живут в глубоко различных средах обитания: Средиземное море значительно отличается от Тихого океана с точки зрения солености, температуры и многочисленных других особенностей. Соответственно, две разновидности показывают подобие всего 85 процентов в их кодирующей белок ДНК – уровень, подобный этому между людьми и мышами.
Однако доктор Бен-Тэбоу де-Леон продолжает, с точки зрения морфологического подобия, у двух разновидностей есть очень похожий внешний вид. Это подобие отражено не только в их конечной форме – обе разновидности – морские ежи с очень похожей формой, позвоночниками, и т.д – но также и с точки зрения эмбрионального развития.
Эмбриональные клетки в обеих разновидностях претерпевают подобные изменения на подобных стадиях в их развитии: те же самые клетки в обеих разновидностях «принимают решение» стать скелетом, в то время как другие «принимают решение» стать клетками пигмента, клетками кишечника, и так далее.В данном исследовании, которое доктор де-Леон провел вместе с доктором Тсвией Джилдором, исследователи попытались определить местонахождение биологического механизма, который поддерживает этот высокий уровень подобия между двумя разновидностями, которые, возможно, выглядели очень отличающимися, учитывая их генетические различия. Они приняли решение сконцентрироваться на регулирующих схемах эмбриональных клеток. Генетические регулирующие схемы состоят из генов контроля взаимные отношения, между которыми определяют размер, местоположение и функцию клетки в эмбрионе.
Результаты показали, что движущие силы регулирующих схем очень похожи в обоих видах морского ежа. Другими словами, временное выражение генов контроля почти идентично в двух различных видах морских ежей, как только ставки развития измерены. «Мы нашли ‘системное ядро’ с точки зрения подобия между разновидностями.
Мы эффективно нашли, что развивающийся эмбрион может внести многочисленные экологические корректировки, изменяющие его профиль ДНК, не изменяя это ‘ядро’ в регулирующих схемах развития», говорит доктор Бен-Тэбоу де-Леон.Доктор де-Леон теперь пытается исследовать то, что происходит, когда изменения действительно происходят с ядром морфологической системы. Чтобы сделать это, она идет несколько лет далее назад, или скорее несколько миллионов лет.
Трепанги, морская звезда и морские ежи вся акция общий родитель, датирующийся 500 миллионов лет. Другими словами, три разновидности морфологически подобны в своем зачаточном состоянии, все же развиваются в абсолютно отличных взрослых. Одно из основных отличий между этими организмами – скелетные пруты, которые развиваются у морского ежа, но не в морской звезде или трепанге.
Доктор Бен-Тэбоу де-Леон будет стремиться исследовать выбор времени выражения генов контроля на каждой разновидности, и затем исследовать то, что происходит, когда этот выбор времени изменен. Гипотеза – то, что изменение выбора времени выражения на генах контроля у трепангов принудит их выращивать скелет, подобный тому из морского ежа.«Покойный профессор Стивен Голд объяснил 40 лет назад, что главный источник эволюционного изменения – изменения в уровне развития разновидностей. В нашем исследовании мы признали, что это связано с изменением в уровне развития определенных эмбриональных генов.
То, что я ищу, является этим уровнем и этим изменением», она завершила.