«Темная ДНК» может оказаться новой движущей силой эволюции

Секвенирование генома позволяет ученым сравнивать ДНК разных животных, чтобы понять, каким образом они эволюционировали. Но в некоторых случаях наука сталкивается с загадками. В геномах некоторых животных отсутствуют определенные гены, которые есть у схожих видов и без которых животное, казалось бы, не может выжить. Эти отсутствующие гены получили название «темной ДНК».

Впервые ученые Оксфордского университета столкнулись с этим феноменом, когда секвенировали геном дневной песчанки, грызуна, живущего в пустыне. В частности, они изучали гены, связанные с выработкой инсулина, чтобы понять, почему эти животные особенно восприимчивы к диабету 2-го типа. Однако, гена Pdx1, а также некоторых других, у них не обнаружилось.

Но поскольку некоторые из них необходимы для выживания, ученые выдвинули гипотезу, что эти ДНК не отсутствуют, а просто хорошо спрятаны, как темная материя, которая составляет до 25% Вселенной, но не поддается обнаружению.

Внимательно исследовав геном песчанки, биологи обнаружили, что в одном его месте сконцентрировано гораздо больше мутаций, чем в том же месте у других грызунов. Все гены внутри этого очага мутировали настолько, что их сложно обнаружить обычными способами. Обычно чрезмерные мутации препятствуют работе генов, но песчанка каким-то образом справляется. Подобный феномен, помимо грызунов, был выявлен и у птиц.

Процесс эволюции описывается через два этапа: мутацию, которая создает вариацию ДНК организма, и естественный отбор, который закрепляет или отбраковывает ее. Однако очаги с высоким содержанием мутаций в геноме означают, что гены здесь имеют больше шансов мутировать, чем другие. Это значит, что в этих точках может действовать еще один механизм, направляющий ход эволюции, альтернативный естественному отбору.

Значение «темной ДНК» еще предстоит понять. Не ясно, насколько этот феномен распространен или свойственен почему-то только птицам и грызунам. Возможно, науке придется пересмотреть результаты предыдущих проектов секвенирования, пишет Science Alert.

Биологи Массачусетского университета в Амхерсте нашли доказательства важности негенетических факторов эволюции видов живых существ, исследовав формирование челюстей у рыб семейства цихловых.