Как плаценты эволюционировали у млекопитающих

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 х, 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 ю 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 электронная жизнь. 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.