Why Do Snakes Have DNA For Limb Dev

Why Do Snakes Have DNA For Limb Development?
Snake genomes contain DNA for limb development because those same genetic elements also control the formation of external genitalia, according to new work published in Developmental Cell.

Snakes are tetrapods just like people, dogs, and dinos. But like whales, their ancestors lost some limbs. “There have been many millions of snake generations since they evolved a legless body, and we would generally expect the DNA associated with limb development to fade away or mutate to do another job, but that doesn't seem to have happened," University of Georgia’s Douglas Menke said in a statement. "Naturally, we wanted to know why snakes had retained DNA that they don't appear to need."

Menke and colleagues focused on regions of noncoding DNA called enhancers, which help control the expression of genes during embryonic development. Snakes seem to have retained what appeared to be limb enhancers similar to those of mammals. "We're only just beginning to understand the various roles of many of these enhancers," Menke said. "But what we generally refer to as 'limb enhancers' should probably be more broadly categorized as 'appendage enhancers,' because they clearly perform more than one job."

Limbs evolved from fins, and there’s some evidence to suggest that genes for growing limbs were later co-opted for the development of external genitalia. Engineered mice that lack one of these limb-genital enhancers – HLEB, an enhancer of the gene Tbx4 – showed defects in their legs and genitalia.

When the researchers followed patterns of enhancer activity in the limbs and genitalia of mouse and Anolis lizard embryos, they found that the same enhancers are activated during the embryonic formation of both structures in both species.

Then they examined the genomes of three snake species: boa constrictor, Burmese python, and king cobra. While the lizard version was capable of driving gene expression in the legs and the genitalia, the snake version of this enhancer only functions during the development of genitalia. "Much of the genetic circuitry that controls the development of limbs is also important for the formation of genitalia," Menke said. "And we think that's why snakes still have the genetic blueprints for limb development in their genome.

Kết quả (Việt) 1:

Tại sao rắn có DNA cho phát triển chi?Bộ gen con rắn chứa DNA chân tay phát triển bởi vì những yếu tố di truyền tương tự cũng kiểm soát sự hình thành của bộ phận sinh dục bên ngoài, theo công việc mới xuất bản trong phát triển của tế bào. Rắn là động vật bốn chân cũng giống như con người, con chó, và của khủng long. Nhưng giống như cá voi, tổ tiên của họ mất một số tay chân. "Đã có nhiều hàng triệu con rắn thế hệ kể từ khi họ phát triển một cơ thể legless, và chúng tôi sẽ thường mong đợi DNA liên kết với chân tay phát triển để biến mất hoặc biến đổi để làm một công việc, nhưng mà dường như không có xảy ra," đại học Georgia Douglas Menke nói trong một tuyên bố. "Tự nhiên, chúng tôi muốn biết tại sao rắn có giữ lại DNA mà họ không xuất hiện để cần." Menke và các đồng nghiệp tập trung vào các khu vực của ADN DNA được gọi là chất hỗ trợ, giúp kiểm soát sự biểu hiện của gen trong phát triển phôi mầm. Rắn dường như đã giữ lại những gì dường như là chất hỗ trợ chi tương tự như động vật có vú. "Chúng tôi chỉ mới bắt đầu để hiểu các vai trò khác nhau của nhiều người trong số những chất hỗ trợ," Menke nói. "Nhưng những gì chúng ta thường đề cập đến như 'Chân tay enhancers' có lẽ nên được rộng hơn phân loại là 'appendage enhancers,' bởi vì họ rõ ràng thực hiện nhiều hơn một công việc." Tay chân phát triển từ vây, và có một số bằng chứng cho thấy rằng gen cho tay chân phát triển đã được sau đó đồng chọn tham gia cho sự phát triển của cơ quan sinh dục bên ngoài. Thiết kế những con chuột thiếu một trong những chất hỗ trợ chi sinh dục-HLEB, một enhancer gen Tbx4-cho thấy lỗi trong chân và bộ phận sinh dục của họ. Khi các nhà nghiên cứu mô hình của enhancer hoạt động ở các chi và bộ phận sinh dục của chuột và Anolis thằn lằn phôi, họ tìm thấy rằng cùng một chất hỗ trợ được kích hoạt trong sự hình thành phôi thai của cả hai cấu trúc trong cả hai loài. Sau đó họ kiểm tra bộ gen của ba loài rắn: boa constrictor, Miến điện python và king cobra. Trong khi phiên bản thằn lằn có khả năng lái xe biểu hiện gen trong các chân và các bộ phận sinh dục, phiên bản con rắn của enhancer này chỉ hoạt động trong sự phát triển của bộ phận sinh dục. "Hầu hết các mạch di truyền điều khiển sự phát triển của chi là cũng quan trọng đối với sự hình thành của bộ phận sinh dục," Menke nói. "Và chúng tôi nghĩ rằng đó có lý do tại sao rắn vẫn có kế hoạch chi tiết di truyền cho phát triển chi trong bộ gen của họ.

Kết quả (Việt) 2:

Tại sao Rắn có DNA Đối với phát triển Limb?
Bộ gen rắn chứa DNA để phát triển chi vì những yếu tố di truyền cũng kiểm soát sự hình thành của cơ quan sinh dục bên ngoài, tùy theo công việc mới được công bố trong Developmental Cell. Rắn là động vật bốn chân giống như người, chó, và khủng long. Nhưng cũng giống như cá voi, tổ tiên của họ bị mất một số chi. "Đã có nhiều triệu của các thế hệ con rắn kể từ khi họ phát triển một cơ thể không có chân, và chúng ta thường mong chờ các DNA gắn với phát triển chi mờ đi hoặc biến đổi để làm một công việc khác, nhưng điều đó dường như đã không xảy ra", Đại học Douglas Menke Georgia cho biết trong một tuyên bố. "Đương nhiên, chúng tôi muốn biết tại sao loài rắn đã giữ DNA mà họ không xuất hiện để cần." Menke và các đồng nghiệp tập trung vào các khu vực trên không mã hoá DNA được gọi là chất hỗ trợ, giúp kiểm soát sự biểu hiện của gen trong phát triển của phôi thai. Snakes dường như đã giữ lại những gì dường như là chất hỗ trợ chi tương tự như những động vật có vú. "Chúng tôi chỉ mới bắt đầu hiểu những vai trò khác nhau của nhiều của các chất tăng cường," Menke nói. "Nhưng những gì chúng ta thường đề cập đến như 'chất hỗ trợ chi' có lẽ nên được phân loại nữa là 'chất hỗ trợ phụ, bởi vì họ thực hiện rõ ràng nhiều hơn một việc. "Limbs tiến hóa từ vây, và có một số bằng chứng cho thấy rằng gen đối với các chi phát triển là sau đồng chọn tham gia cho sự phát triển bộ phận sinh dục bên ngoài. Chuột bị thiếu một trong những chất hỗ trợ chi-sinh dục - Hleb, một enhancer của Tbx4 gen - cho thấy các khuyết tật ở chân và cơ quan sinh dục của họ. Khi các nhà nghiên cứu theo mô hình hoạt động tăng cường ở các chi và cơ quan sinh dục của chuột và phôi thằn lằn anolis, họ . phát hiện ra rằng những chất hỗ trợ cùng được kích hoạt trong quá trình hình phôi thai của cả hai cấu trúc trong cả hai loài Sau đó, họ đã kiểm tra bộ gen của ba loài rắn: boa constrictor, trăn Miến Điện, và vua rắn hổ mang. Trong khi phiên bản thằn lằn có khả năng lái xe biểu hiện gen ở chân và cơ quan sinh dục, các phiên bản rắn của enhancer này chỉ có chức năng trong sự phát triển của cơ quan sinh dục. "Phần lớn các mạch di truyền kiểm soát sự phát triển của chân tay cũng là quan trọng đối với sự hình thành của cơ quan sinh dục," Menke nói. "Và chúng tôi nghĩ rằng đó là lý do tại sao con rắn vẫn còn có những kế hoạch chi tiết về di truyền để phát triển chi trong bộ gen của chúng.