?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

О механизмах эволюции

evo0
Эволюция. Рыбы-лягушки-ящерицы-звери-птицы. Постепенное накопление изменений. Мы слышали это много раз и, тем не менее, верится с трудом. Новое исследование проливает свет на один из механизмов появления новой функции.

Эволюционная генетика, это наша единственная возможность на сегодня перенестись в прошлое и узнать, как именно происходило то или иное изменение генома повлекшее за собой внешние изменения. Хорошо, когда горизонт событий не так далек и удается расшифровать  сам геном доисторического вида, если же нет, то на помощь приходят модели, которые позволяют предсказывать, как выглядели геномы общих предков.

В целом, задача решается тем лучше, чем больше разных видов-потомков осталось, чем больше промежуточных форм осталось и чем, разумеется, меньше прошло времени с этого изменения. Именно таким образом ученые решили узнать как именно произошел переход к живорождению. Промежуточные формы тоже присутствуют, в виде ехидны и утконоса, которые всё так же несут яйца :-).

evo2

Как же много генов было изменено в процессе перехода? На мой взгляд, порядком: +500 новых генов и -296 старых в процессе выделения класса млекопитающих, +1167 новых и -239 старых с переходом к подклассу Звери и, наконец, еще +835 новых и -185 старых для инфракласса Плацентарных. Довольно значительные изменения, не так ли? Разумеется, возникает вопрос, что это за новые гены и каким образом была осуществлена эта громадная перестройка генома?

Эти гены, разумеется, не совсем новые, они выполняли функции в других органах: мозге, кишечнике и кровеносной системе. Это дольно-таки типичная ситуация, в генообразовании – когда для новой функции рекрутируются либо старые гены, либо их копии, для того, чтобы создать что-то новое. Но почему? Что все этим двигало?

Ответ прост и удивителен – мобильный ДНК-элемент траспозон оказался ответственен за это. Ученые сходятся на мнении, что транспозоны изначально являлись ДНК-паразитами и просто бесцельно слонялись по геномы хозяина. Тем не менее, их встраивание может активировать или, наоборот, подавлять активность тех или иных генов. А еще они могут служить генетическими гормональными активаторами.

Вероятно, так и произошло – транспозон, который активировал близлежащие гены в ответ на прогестерон поколение за поколением встраивался и вызывал каскад реакций в ответ на выделение этого гормона. Это позволяло, с одной стороны, делать новые гены «спящими», что давало некоторую свободу в генетических перестройках, а, с другой стороны, проходил жесткий отбор в процессе размножения. Ключевую роль, вероятно, тут сыграл фактор наличия одного активатора и мобильного элемента, который реагирует на него.

Разумеется, остается открытым вопрос, что именно вызвало первоначальный импульс, который побудил мобильные элементы к такой активности. Возможно, в будущем, ученые найдут ответ и на этот вопрос. А сейчас можно положить еще одно доказательство в копилку того, что именно благодаря вирусам мы являемся теми, кто мы есть сейчас.

evo1

Оригинальная публикация: http://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247%2814%2901105-X

Comments

( 3 comments — Leave a comment )
souldrinker
Feb. 3rd, 2015 01:37 pm (UTC)
В нормальных условиях мобильные элементы надежно заметилированы. Я бы посчитал наиболее типичной ситуацию их активации при эпигенетическом перепрограммировании на первом этапе развития в условиях дефицита поставщиков метиловых групп. Как у мышек Рэнди Джертла.
Ваня Сельский
Feb. 4th, 2015 12:32 pm (UTC)
Вот как надо уметь ругаться культурным людям! :))
sunely_tales
Feb. 6th, 2015 10:58 am (UTC)
Разные факторы бывают, например, у растений при слиянии геномов разных видов происходит активация мобильных элементов, при этом очень активная. Хотя это уже скорее экзотика. А в нормальной жизни, дефицит метиловых групп выглядит перспективно.
( 3 comments — Leave a comment )

Profile

sunely_tales
sunely_tales

Latest Month

April 2016
S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Tags

Page Summary

Powered by LiveJournal.com
Designed by yoksel