Когда дело доходит до беременности мыши и слоны не могли более отличаться: рождения мамы мыши дюжина щенков за меньше чем месяц, тогда как слону требуются приблизительно 2 года для производства единственного теленка. Хорошо адаптированная плацента делает это разнообразие возможным.
Теперь, новое генетическое исследование проливает свет на то, как этот важный орган развился – и как это стало точно настроенным для удовлетворения определенных репродуктивных потребностей мышей, слонов и людей.Каждому эмбриону нужны запасы для роста. У большинства птиц и рептилий, простая мембрана, приложенная к внутренней части яйца, обстреливает кислород перемещения – и иногда питательные вещества – к эмбриону.
Плацента млекопитающих намного более сложна. Ткань и от матери и от зародыша объединяется для формирования полой структуры, окружающей весь зародыш.
Плацента передает кислород и питательные вещества от матери и удаляет отходы и двуокись углерода от развивающегося ребенка – все при защите зародыша от иммунной системы матери.Понять, как эта сложность возникла, Стэнфордский университет, биолог развития Джули Бейкер и аспирант Керстин Нокс восстановили эволюционную историю от генов, делающих и управляющих плацентами.
Они сначала исследовали плаценты от мышей в различных стадиях беременности, изолировав РНК и от материнских и от эмбриональных компонентов этого пути выживания. Гены, активизированные вначале в плацентарном развитии, относятся ко времени первых многоклеточных организмов, поскольку у них есть копии во многих разновидностях. Таким образом кажется, что плацентарные млекопитающие полагаются на ту же генетическую программу для начинания их плацент как птицы, рептилии, и другие организмы делают для подготовки мембран в их яйцах.К тому времени, когда плацента мыши назрела, приблизительно половина ее активных генов были уникальны для грызунов.
Когда Нокс и Бейкер проанализировали гены, активные в полностью развитой человеческой плаценте, собранной после рождения, они нашли, что больше чем четверть из тех была определенной для примата, предположив, что плаценты различных разновидностей развили новые наборы генов для контакта с уникальными репродуктивными требованиями. Сердце мыши и матка не использовали превосходство определенных для грызуна генов, но вместо этого имели многих, которые были определенными для позвоночного животного, Бейкер и отчет Нокса, указав важность недавно развитых генов в плаценте.
Они грызун – и определенные для примата гены включали семьи связанных генов с ролями в беременности. Например, мышам, с их большими носилками, нужна выше выполняющая плацента, чем люди делают – тот, имеющий большее число гормонов и ферментов, вовлеченных в эмбриональное питание, Нокса и отчет Бейкера в майском выпуске Исследования Генома.«Это – первый глобальный взгляд на экспрессию гена в плаценте», говорит эволюционный биолог Дэвид Хэйг из Гарвардского университета. Также, добавляет Том Мур, ветеринар в университетском Колледже Пробка в Ирландии, это, «добавляет к очень заброшенной области.
Любой систематический подход к плацентарному развитию должен приветствоваться».