Цивилизация
Ученые получили данные об эволюции человека и развенчали мифы о сумчатых животных с помощью генов маленького сумчатого животного, сообщает портал Discovery.
Группа ученых из США, Канады, Австралии и Великобритании смогла расшифровать геном южноамериканского серого короткохвостого опоссума (сумчатой землеройки, Monodelphis domestica). Расшифровка входит в трёхлетний проект, задача которого состоит в сравнении генома человека и различных животных. Результатом генетических исследований должны стать сведения об эволюционном развитии того или иного отряда, семейства, вида.
Животное выбрали для расшифровки генома не случайно. Опоссумы часто используются в лабораториях для изучения человеческих болезней, эволюционной биологии и иммуногенетики.
Они, оказывается, так же часто, как и люди, страдают от возникающего под действием ультрафиолета рака кожи (меланомы). А новорожденные детеныши умеют восстанавливать часть спинного мозга после тяжелых травм. Так что исследование их генома, как ожидают специалисты, подстегнет исследования и рака кожи, и неврологических заболеваний и у людей. Поэтому опоссум и стал первым сумчатым, чья последовательность генов полностью расшифрована.
Как рассказал директор Общего института Эрик Лэндер (Eric Lander), геном опоссума стал прекрасным экземпляром для сравнения с геномом человека.
Во время работы с его ДНК ученые выяснили, что в ней 18–20 тысяч генов, отвечающих за кодирование белков. Это почти столько же, сколько у человека.
Большинство генов похожи на гены других плацентарных животных, однако часть все же специфична. Вероятно, такие отличия объясняются эволюционным приспособлением к иной экологической нише, ведь отряд сумчатых отделился от ветви плацентарных животных еще 180 млн лет назад, пояснила Керстин Линдблад-Тох из Массачусетса. Также сравнение ДНК опоссума и человека помогло вычленить специфические человеческие гены (примерно 20% генома), возникшие после окончательного выделения сумчатых в отдельный отряд. Найдены, в частности, различия в так называемой «мусорной ДНК» — той части генома, которая лишена активных генов и псевдогенов. Вероятно, эти не кодирующие части ДНК влияют на активность генов.
Так что генетическая эволюция человека шла не по пути роста генома и синтеза новых протеинов, но за счёт изменения активности уже существующих генов.
Кроме того, исследование в значительной степени разрушает представление о том, что сумчатые — это недоразвитые животные.
«Это исследование призвано разрушить общепринятое, но неверное представление о том, что сумчатые животные — архаичная или второстепенная категория млекопитающих», — отметила участвовавшая в исследовании руководитель Австралийского центра генома кенгуру Дженнифер Грейвс. Например, по словам Катрин Белов из Сиднейского университета, иммунная система сумчатых оказалась не менее сложна, чем человеческая. «Мы сравнили 1500 человеческих иммунных генов с генами опоссума и пришли к выводу, что они почти идентичны», — рассказала она. «На протяжении долгого времени считалось, что защитная система организма у опоссумов крайне примитивна. Теперь выясняется, что их организмы способны к комплексному иммунному воздействию, что очень похоже на реакции человеческого организма», — добавила она.
Геном опоссума был интересен ученым и с эволюционной точки зрения. Сумчатые животные выделились в отдельный отряд еще во времена динозавров и задолго до возникновения млекопитающих. И обладая данными об их геноме, учёные надеются понять, как сумчатые смогли сформировать отдельную эволюционную ветвь и дожить до наших дней.
Результаты исследования опубликованы на страницах журналов Nature и Genome Research. Также можно прочитать об ещё одном жителе Земли, который внутренне устроен намного сложнее, чем кажется на первый взгляд.