Исследователи определили генетические механизмы эволюции жвачных животных от оленька до крупного рогатого скота с помощью выявления перестроек в горячих точках хромосом
Международная команда ученых определила генетические механизмы
эволюции жвачных животных от оленька до крупного рогатого скота с
помощью выявления перестроек в горячих точках хромосом. Статья об
этом опубликована в
журнале Genome Research, относящемся к
первому квартилю, сообщает издание «Наука в Сибири».
Метод позволил установить, как происходила хромосомная
перестройка у жвачных, — другими словами, как менялись гены в
горячих точках (так называются участки хромосом, которые в ходе
эволюции подвергаются трансформации, в отличие от холодных точек,
сохраняющих блоки генов в нетронутом виде). Выяснилось, что эти
изменения влияют на регуляцию целых групп физиологически важных
генов, в частности, отвечающих за пищеварение, которое является
характерным для всего подотряда жвачных, принадлежащих к отряду
парнокопытных, и отличает их от других животных.
«У жвачных животных сложная система пищеварения, которая стала
такой в процессе эволюции. Известно, что предки всех
млекопитающих — насекомоядные, имеющие много общего с хищниками.
Еду они практически не пережевывают, переваривают очень быстро,
поэтому питаться им надо часто. У жвачных процесс пищеварения
гораздо более длительный, желудок состоит из четырех отделов, и
переваривание происходит в четыре этапа. Хотя, вероятно, и
жвачные животные когда-то питались “тем, что бегает”. И сегодня в
Юго-Восточной Азии обитает оленёк — самое маленькое и самое
древнее жвачное животное в мире — он ест крабов, мышей. В
новости, которая вышла недавно, к хищникам причислили
кабаргу, но она, несмотря на наличие клыков, питается
исключительно растительной пищей, в частности листьями и мхом», —
рассказывает соавтор статьи, руководитель научного направления
Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН доктор
биологических наук Александр Сергеевич Графодатский. Под его
руководством геномы парнокопытных в новосибирском Академгородке
начали изучать почти 40 лет назад.
Сегодня для исследования геномов в ИМКБ СО РАН используют метод
хромосомной живописи (ZooFISH). Он получил такое название из-за
того, что хромосомы окрашиваются флуорохромами — красителями,
способными светиться в ультрафиолетовом или синем излучении. Это
делается, чтобы сравнивать участки хромосом у разных видов и
определять, какие из них в процессе эволюции остались
неизменными, а какие подверглись перестройке. Метод в
совокупности с данными секвенирования и биоинформатики,
полученными за рубежом, позволил с большой точностью определить
хромосомные перестройки важнейших для эволюции представителей
китопарнокопытных, к которым относятся и жвачные животные. Были
исследованы хромосомы альпаки, серого кита, яванского оленька,
сибирской кабарги, жирафа, лани, сибирской косули, черной
антилопы, овцебыка и коровы.
«Мы получили крайне интересные результаты, многие из них еще ждут
своего подтверждения, в частности, есть основания предполагать,
что те же хромосомные перестройки, которые ответственны за
изменения типа пищеварения, связаны и с особенностями
деторождения», — отмечает Александр Графодатский.
Источник: www.sbras.info
