Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Генетика

Группа ученых решила давнюю биологическую загадку — как некоторые организмы, отказавшиеся от полового размножения, выживают на протяжении многих поколений, секвенировав геном крошечного вида червей, возникшего около 18 млн лет назад и размножающегося исключительно бесполым путем. В ходе работы выяснилось, что червь фактически клонировал сам себя, пишет Futurism.

«Полный долгосрочный отказ от полового размножения очень редко встречается в живой природе, и мы пытались понять, как некоторым животным удается выживать на протяжении миллионов лет, размножаясь исключительно бесполым путем», — заявил соавтор статьи, профессор биологии Нью-Йоркского университета Дэвид Фитч. По его словам, этот феномен очень важен для понимания эволюционной генетики, поскольку он противоречит общепринятому мнению о необходимости полового размножения для устранения вредных мутаций и выработки адаптаций к изменчивой окружающей среде.

В большинстве случаев животные наследуют копии генов обоих родителей: это своеобразный страховой полис, предотвращающий накопление мутаций, которые могут оказаться вредными. Данное явление известно как комплементация. «В долгосрочной перспективе половое размножение позволяет адаптироваться к изменяющимся условиям среды, потому что оно производит новые генетические вариации посредством перетасовки генов (рекомбинации), — объясняет Фитч. — Однако виды, отказавшиеся от полового размножения, неспособны к рекомбинации, так что они, как правило, быстро вымирают. Тот факт, что некоторые бесполые организмы выживают на протяжении многих поколений — давняя биологическая загадка».

Червь Diploscapter pachys, геном которого был недавно сквенирован — это небольшой, прозрачный, бесполый, круглый червь (нематода). Использование ДНК позволило построить генеалогическое древо D. pachys и показать, что он возник примерно 18 миллионов лет назад как часть группы исключительно бесполых видов.

В ходе подробных исследований воспроизводства D. pachys было обнаружено, что, как и у других бесполых организмов, процесс создания половых клеток был модифицирован для предотвращения рекомбинации, а ответственные за нее гены были утрачены. Животные фактически клонировали сами себя. Кроме того, ученые с удивлением обнаружили, что клетки D. pachys содержат только одну пару хромосом. Виды с единственной парой хромосом чрезвычайно редки среди высших организмов — до настоящего времени было известно лишь два аналогичных примера. Даже ближайшие родственники исследованной нематоды, например, C. elegans, имеют от 5 до 7 хромосом.

Следующим шагом исследователей была секвенирование генома D. pachys. Они стремились изучить структуру одиночной хромосомы, чтобы выяснить, возникла ли она в результате комбинации нескольких хромосом, или же остальные хромосомы были просто утеряны. Было обнаружено, что D. pachys исключил из жизненного цикла мейоз — процесс, необходимый для производства гамет, в результате которого происходит рекомбинация, а количество хромосом сокращается вдвое. Вместо этого червь соединяет шесть предковых хромосом в единую структуру, поддерживая высокое генетическое разнообразие бесполым путем.

Профессор Фитч полагает, что тайна эволюционного долголетия D. pachys по большей части решена. «Вид преодолевает недостатки бесполого размножения, сохраняя и дополняя генетическую вариативность. Звучит парадоксально, но это достигается за счет отказа от рекомбинации между копиями генов. Если бы она сохранилась, различия между копиями генов могли быть потеряны», — говорит он.

Дальнейшие исследования помогут глубже понять бесполое размножения и, возможно, окажут влияние на будущую судьбу человечества. Подобные работы позволят создавать клонов, которые будут выживать на протяжении многих поколений, не рискуя оказаться в эволюционном тупике и исчезнуть.

Ученые секвенируют геном 8000 вымирающих видов животных. Генетическая информация расскажет исследователям о многом, например, есть ли в геноме вымирающего животного мутации, которые сделали его уязвимым перед какими-то токсинами, что уничтожают целый вид. Или даст больше информации о том, как разнообразность генома влияет на выживаемость вида. В любом случае это очень важный проект. В теории, имеющийся геном можно будет использовать даже для возрождения погибших видов.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Умные города подвергают своих жителей опасности из-за датчиков освещения и радиации
Тренды
Геронтолог Обри ди Грей: жизнь длиной в тысячу лет — это побочный эффект поиска вечного здоровья
Мнения
Тренды
Биоценоз в фарме: зачем нужна альтернатива антибиотикам и как работают лекарства нового поколения
Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения
Юрий Корженевский — о том, как построить безопасные системы для банков на блокчейне
Блокчейн
Иннополис
Russian Robot Olympiad: как дети строят роботов и решают реальные инженерные проблемы
MyGenetics: ДНК-тесты, помогающие «взломать» организм, как компьютер
Тренды
Trade-to-Mine: как биржи привлекают трейдеров в условиях падения рынка
Блокчейн
Дмитрий Фадин, 3D Bioprinting Solutions — о будущем биопринтинга и печати органов в космосе
Мнения
IoT изменит все: какие умные технологии принесут бизнесу экономию, безопасность и инновации
Тренды
Как высокие технологии побуждают нас покупать билеты и туристические услуги
Тренды
Чем плоха Кремниевая долина для IT-стартапов из России: дорого, неудобно и нет транспорта
Мнения
Жить по-умному: как защитить свой дом и не бояться киберугроз
Умный дом
Андрей Синогейкин, Wonder Technologies, — об искусственных алмазах
Тренды
Никита Бокарев, ESforce, — о деньгах, киберспорте и его немаргинальности
Тренды
Тренды
YouTube-депрессия: как создатели популярных каналов боятся потерять подписчиков и разум
Гельмут Райзингер, Orange Business Services, — об IIoT, 5G и телеком-стартапах
Мнения
«Робот берет вас на работу»: как искусственный интеллект, блокчейн и VR подбирают персонал
Мнения
Телемедицина, роботы и умные дома: каким через 5 лет будет «оцифрованный» город в России
Тренды
Мясная революция: как перейти от веганских заменителей к клеточным технологиям и биореакторам
Идеи
AI-выборы: как искусственный интеллект и голосовые помощники сделают демократию лучше
Тренды
Здесь нужен InsurTech: за какими стартапами будущее страхования
Мнения
Идеи
Тупик для беспилотников: как мечты разработчиков разбиваются о неожиданности на дорогах
Вирус лженауки в Google: как поисковые системы распространяют опасные мифы о прививках
Идеи
«Кто-то управляет моим домом»: как жертв домашнего насилия терроризируют с помощью умных устройств
Умный дом
Паскаль Фуа, EPFL, — о ключевых точках, глубоких нейросетях и эпиполярной геометрии
Мнения
Тренды
20 фильмов о кибербезопасности, взломах и цифровых преступлениях
Ян Лекун, Facebook: прогностические модели мира — решающее достижение в ИИ
Мнения
Джианкарло Суччи: «Попытка спроектировать программу без багов — утопия»
Иннополис
Game out: Как видеоигры обучают детей-аутистов держать равновесие и узнавать людей
Тренды
Прослушка, контроль камеры и предсказание смерти пользователя: самые странные патенты Facebook
Кейсы
Цес Снук, QUVA: мы не хотим зависеть от крупных компаний, которые владеют всеми данными
Мнения
Дмитрий Песков, АСИ: «В России традиционно долго запрягают, и в сфере IT мы только этим и занимаемся»
Иннополис
ДНК-тесты: как генетические компании обманывают людей и разрушают семьи
Мнения
Мануэль Маццара: «Для Facebook вы не покупатель, вы — продукт»
Иннополис
Витторио Феррари, Google: «Чтобы машина распознала книгу о Гарри Поттере нужна сложная математическая модель»
Мнения
Тренды
Блокчейн, искусственное мясо и «смерть» смартфонов: что будет с технологиями через 10 лет
7 медицинских технологий, которые скоро придут в российские больницы
Идеи
Руслан Зайдуллин, основатель Doc+, — о том, что делать Минздраву и о проблемах в российской медицине
Мнения