Сравнительный анализ геномов мамонта и слона выявил гены, по которым разошлись эволюционные пути двух млекопитающих - Гранит науки - 2015-05-15

Сравнительный анализ геномов мамонта и слона выявил гены, по которым разошлись эволюционные пути двух млекопитающих Группа эволюционных генетиков во главе с Винсентом Линчем (Vincent Lynch) из Чикагского университета (University of Chicago) в Иллинойсе представила свою работу по высокоточному секвенированию геномов трех азиатских слонов (Elephas maximus) и двух шерстистых мамонтов (Mammuthus primigenius) (один жил 20 тысяч лет назад, второй – 60 тысяч лет назад) на сервере препринтов по биологии bioRxiv.org. Исследователи обнаружили, что разница между мамонтами и слонами составляет 1,4 миллиона букв ДНК, что отражается на 1600-х генах, кодирующих белки. Изучив литературу в поисках сведений о функциях этих белков, они выявили десятки генов, имеющих отношение к формированию кожного и волосяного покровов, жировой ткани и метаболизму, чувствительности к температуре и другим биологическим аспектам выживания в Приполярье. Так, несколько уникальных генетических изменений встретились только у мамонтов и были связаны с регуляцией циркадных ритмов, или как их еще называют, «внутренних часов» организма, имеющих адаптационное значение для жизни в почти круглосуточной темноте зимой и длиннейшем световом дне летом. Подобные мутации встречаются и у других арктических животных, например, у северного оленя. В геномах мамонта содержатся также дополнительные копии генов, контролирующих образование клеток жировой ткани и специфические вариации генов сигнального пути действия инсулина. Ряд генов, по которым отличаются мамонты и слоны, вовлечены в передачу информации о температуре окружающей среды в головной мозг. Линч с коллегами «оживили» мамонтовую версию одного температуро-чувствительного гена, который кодирует белок под названием TRPV3, экспрессирующийся в коже и регулирующий рост волос. Они вставили ДНК-последовательность этого гена в геном человеческих клеток в лабораторных условиях, а затем подвергли клеточную культуру воздействию различных температур. Белок мамонта реагировал на тепло меньше, чем слоновий вариант того же белка. Эти данные согласуются с прежними результатами, полученными на мышах: грызуны с инактивированной версией белка TRPV3, в отличие от нормальных мышей, предпочитали проводить временя в холодной части вольера и отращивали волнистую шерсть. Как сообщает сайт Scientific American, в лаборатории известного генетика Джорджа Черча (George Church) на медицинском факультете Гарвардского университета (Harvard Medical School) в Бостоне в настоящее время ведутся работы по созданию линии слоновьих клеток с мамонтовой версией 14 генов, вероятно, обеспечивающих устойчивость к холоду. Данных о том, как повлияла такая инженерия на реакции клеток слона, пока нет. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».