Развитие волос имело решающее значение для эволюции млекопитающих, а, следовательно, и человека. Однако эволюционное происхождение генетической программы волос ранее было неизвестно. Международная исследовательская группа под руководством Леопольда Экхарта из Венского медицинского университета теперь смогла показать, что важные компоненты волос и их генетический контроль уже развились у амфибий.
Таким образом, человеческие волосы обнаруживают неожиданное сходство с когтями когтистых лягушек. Результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.
Чтобы изучить эволюцию придатков кожи, к которым относятся человеческие волосы и ногти, исследовательская группа MedUni Vienna в сотрудничестве с Гентским университетом (Бельгия) использовала тропическую когтистую лягушку (Xenopustropicis) в качестве экспериментальной модели.
Исследование показало, что ороговевшие когти лягушек Xenopus состоят из особых белков (кератинов), очень похожих на основные компоненты волос и ногтей млекопитающих. Было обнаружено, что образование этих кератинов контролируется специфическим геном Hoxc13 как у людей, так и у лягушек.
«Известно, что пациенты с мутациями в гене Hoxc13 имеют дефекты роста волос и ногтей. В нашем исследовании нам удалось заблокировать образование когтей у шпорцевой лягушки, отключив этот ген», — сообщает Леопольд Экхарт из MedUni Vienna. Эти результаты указывают на то, что генетическая программа развития ороговевших когтей возникла у общего предка человека и лягушки.
«В ходе эволюции млекопитающих программа формирования когтей была модифицирована для развития волос», — говорит Экхарт.
Эволюция наземных позвоночных характеризуется появлением эффективного кожного барьера против потери воды в сухой среде и развитием твердых ороговевших придатков кожи, таких как когти, чешуя, перья и волосы, которые имеют решающее значение для ловли добычи, защиты, поддержки особых видов передвижения и теплоизоляции.
Таким образом, эволюция придатков кожи является важным исследовательским вопросом. Результаты проекта способствуют выяснению эволюционного происхождения придатков ороговевшей кожи, а также помогают лучше понять регуляцию роста волос у людей. «Наша публикация будет стимулировать дальнейшие интересные исследования в области фундаментальных и доклинических исследований», — заключает Экхарт.
