Цивилизация
Международный коллектив ученых под руководством специалистов из Института океанологии Китайской академии наук завершил секвенирование и анализ генома тихоокеанской устрицы (Crassostrea gigas). Это первое полное секвенирование генома моллюска, которое, как надеются ученые, поможет заполнить пробелы в наших знаниях об этом семействе животных. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Анализ генома прояснил уникальные способности устриц адаптироваться к агрессивной среде, а также показал многообразие механизмов формирования раковины.
«Это достижение – большой прорыв в конхиологических (конхиология — от древнегреческих слов κογχύλιον — «раковина» и λόγος — «учение» — раздел зоологии, изучающий раковины, преимущественно моллюсков. – Прим. «Газеты.Ru») исследованиях во всем мире. Полученные данные станут ценным источником для более полного понимания биологии и генетики моллюсков и других морских животных», —
Устрицы — мягкотелые беспозвоночные с двухстворчатой раковиной, составляющие важное звено многих водных экосистем. Кроме вполне утилитарного использования в пищу устрицы полезны и как замечательная модель для изучения адаптации в морской среде. Полное секвенирование их генома открывает новые горизонты и в этих исследованиях.
В отличие от млекопитающих и насекомых устрицы, как и многие другие морские виды, известны своим полиморфизмом, то есть значительным разнообразием генома. Это делает задачу секвенирования более сложной, и решить ее удалось только с помощью специальной стратегии, условно названной учеными «разделяй и властвуй».
После обработки данных оказалось, что размер генома — около 559 Мб (в три раза меньше генома мушки-дрозофилы и почти в шесть раз меньше генома человека), всего около 28 тыс. генов.
Ученым удалось выделить те гены, которые ответственны за способность устрицы адаптироваться и справляться со стрессом окружающей среды — например, изменением температуры или солености воды, воздействием воздуха и тяжелых металлов. Так, ген белка HSP 70 может помочь объяснить, почему тихоокеанская устрица способна переживать высокие температуры. Этот белок активно синтезируется именно при высокой температуре.
Более того, связанные с иммунитетом гены у устрицы активно экспрессируются в пищеварительных железах.
Возможно, это первая линия защиты от угроз агрессивной среды. Предложены и модели, объясняющие формирование ракушки — лучшей защиты моллюска от хищников.
«Комплексный подход, использованный для изучения генома устрицы, открыл новый путь к разгадке тайн их существования. Анализ генома показывает важность полного понимания генома для изучения биологического разнообразия, эволюционных механизмов адаптации, а также генетического отбора», — подытожил Цзяодон Фан, один из соавторов работы.