Ученые изменили направление закручивания раковины улиток

Ракушки обыкновенных прудовиков Lymnaea stagnalis закручиваются сужающейся спиралью, причем почти всегда - в направлении часовой стрелки.

Японские ученые обнаружили ген, ответственный за направление спирали раковины прудовиков, а заодно и за правильное расположение внутренних органов.

Моллюски с раковиной, закрученной в обратную сторону, встречаются довольно редко, и считается, что эта особенность связана с мутацией гена Lsdia1 или Lsdia2. Они идентичны друг другу почти на 90 процентов и работают во многом одинаково, так что точно сказать, какой именно из них ответствен за направление спирали раковины, до сих пор не удавалось. 

Чтобы выяснить это, Масанори Абэ (Masanori Abe) и Реико Курода (Reiko Kuroda) из Токийского научного университета использовали технологию генной модификации CRISPR/Cas9, вызвав точечную наследуемую мутацию в Lsdia1. И действительно, прудовики, получавшие от родителей две мутантные версии гена, образовали линию, все представители которой несли "неправильно" закрученную раковину. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Development.

Японские биологи изучили развитие таких "аномальных" улиток и обнаружили, что их новые особенности проявляются еще на первых шагах роста эмбриона, задавая новое направление для формирования цитоскелета внутриклеточных белков. Такая асимметрия свойственна и нам: она определяет расположение некоторых органов на той или иной стороне тела. Важную роль в этом процессе играют гены nodal и Pitx, которые экспрессируются активнее клетками одной стороны тела эмбриона. У полученных в работе ГМ-прудовиков активность этих генов также развивалась с обратной стороны, приводя к появлению животных с "зеркальным" положением органов — и в итоге с нестандартно закрученной раковиной. 

Авторы отмечают, что в естественных условиях такие улитки испытывали бы серьезные затруднения с поиском и оплодотворением потенциальных партнеров. Благодаря этому в природе они появляются лишь изредка и случайно; в лаборатории же теперь обитает целая линия таких "зеркальных" моллюсков.