11 Мая 2017
МОСКВА, 11 мая. Генетики нашли необычную пару эгоистичных отцовских и материнских генов в ДНК червей-нематод, один из которых уничтожает зародыши, а второй – защищает их от действия первого, говаривается в статье, опубликованной в журнале Science.
Наше открытие говорит о том, что многие гены, которые мы сегодня считаем критически важными для жизни, на самом деле могут отвечать не за работу клеточек, а быть своеобразным противоядием к пока неизвестным для нас токсинам. Подобные эгоистичные гены могут встречаться гораздо чаще, чем мы думали, и скрываться от нас у всех на виду, рассказывают Леонид Кругляк из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США) и его коллеги.
Пробелы эволюции
Развитие теории эволюции, открытие генов и ДНК поставили перед учеными одну важную проблему – многие особенности животных, такие как альтруизм среди пчел и других коллективных животных, было сложного сложно объяснить с точки зрения естественного отбора на уровне популяций.
Для решения этой проблемы эволюционисты в 1960 и 1970 годах составили новую концепцию эволюции, первостатейным термином которой стало понятие эгоистичный ген, получившее широкую огласку и славу благодаря книгам Ричарда Докинза, британского биолога и популяризатора науки. Он и другие сторонники этой идеи предугадали, что эволюция протекает не на уровне популяций, а на уровне отдельных генов, варианты которых воюют между собой.
Наличие подобных эгоистичных генов, как отмечают Кругляк и его коллеги, неразрывно связано с еще одним ключевым понятием этой теории, конфликтом между островами ДНК, унаследованными от материнской и отцовской особи. Этот конфликт связан с тем, что почти каждый многоклеточный живой организм обладает двумя наборами хромосом, один из которых он наследует от отца, а второй – от матери.
Гены, расположенные на этих хромосомах, постоянно конкурируют любимый с другом за влияние над работой организма – к примеру, гены самцов заинтригованным в максимальном продолжении рода, а самок – в более качественном потомстве. Поэтому манера работы генов может заметно отличаться для их женских и мужских вариантов благодаря различиям в их структуре или даже в их белковой упаковке, смешивающей или способствующей прочтению ДНК.
Конечным продуктом такой войны генов, как сегодня считают ученые, являются хорошие последовательности ДНК, которые в буквальном смысле убивают организм, если он не содержит в себе определенных генов, сообщающихся с генетическим материалом отца или матери. За последние годы ученые нашли несколько десятков белков, способных играть роль подобных внутренних киллеров, но не смогли выяснить, как они работают и какие гены отвечают за их производство.
Генетические войны
Леонид Кругляк и его коллеги нашли первый пример подобных участков ДНК, разучиваю пару генов pha-1 и sup-35, считавшихся критически важными для развития зародышей червей-нематод (Caenorhabditis elegans). Первый ген, как думали ученые юнее, был связан с развитием рта червя, а второй – отвечал за другие критически важные фазы развития зародыша. Оба гена были связаны между собой.
Изучая вариации в этих генах, команда Кругляка завидела, что существует несколько разрядов нематод, у которых находились мутации в гене sup-35 и в pha-1, что не мешало их формированию их рта и других частей тела. Ученые заинтересовались этим необычным фактором и проверили, что произойдет, если скрестить обладателей нормальных и мутантных версий и sup-35, и pha-1.
Эти эксперименты раскрыли удивительную вещь – оказалось, что оба этих гена не были критически важны для развития зародыша, а являлись своеобразным ядом и противоядием, оружием внутреннего шантажа со стороны эгоистичных генов. Роль яда в данном случае играл материнский ген sup-35, включение которого в отсутствие отцовского pha-1 приводило к смерти зародыша. Pha-1, как считают ученые, или напрямую разрушает молекулы токсина, производимого по инструкциям в sup-35, или блокирует считывание этого гена.
Подобным образом, как объясняют ученые, ген sup-35 гарантирует передачу правильной версии pha-1, носители которой будут защищены от летального действия этого участка ДНК, а особи с другим вариантом гена будут умирать еще до рождения. Благодаря этому и pha1, и sup35 будут источаться по популяции быстрее, чем это диктует естественный отбор, способствуя распространению и других материнских генов.
По мнению авторов статьи, в ДНК нематод и других животных могут присутствовать десятки подобных скрытых генетических киллеров. Сегодня они считаются критически важными полезными генами, но на самом деле они являются эгоистичными участками ДНК, главная функция которых состоит в распространении себя и своих сообщников, а не в обеспечении выживания организма.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....