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.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Роботы стремительно превращаются в коботов
Робототехника
Дыра в протоколе Wi-Fi угрожает безопасности миллионов устройств
Кибербезопасность
Будущее «умной» кухни на Smart Kitchen Summit
Умный дом
Около половины британских компаний перейдет в облако к началу 2018
Облачные технологии
ИИ-приложение составит ДНК-портрет еще не родившегося ребенка
Генетические данные
«Технология CRISPR позволит избежать голода в будущем»
Сельское хозяйство
Криптовалюты
Бывший глава ФРС Бен Бернанке: «Курс биткойна рухнет»
Искусственная поджелудочная с помощью ИИ борется с диабетом
Медицина будущего
В Британии запустят крупнейшую фабрику хранения энергии
Хранение энергии
Google X начала тестировать доставку еды и медикаментов в Австралии
Дроны-курьеры
В МТИ нашли способ снизить стоимость опреснения воды
Чистая вода
Общественное питание
Кимбал Маск: «Производство еды ожидают беспрецедентные инновации»
Verizon запустит первую коммерческую сеть 5G в 2019 году
Переход на 5G
Британия планирует стать лидером в ИИ
Искусственный интеллект
Технологии оказали самое большое влияние на жизнь граждан США
Мнения
Южная Корея обложит криптовалюты налогами
Тренды
Фермы в контейнерах защитят урожай от ураганов
Агроинновации
JPMorgan создаст платежную сеть на блокчейне
Блокчейн
Транспорт будущего
В Пекине запускают первую маглев-линию
Toyota выпустит говорящие и чувствующие беспилотники к 2020 году
Беспилотные автомобили
«В первую очередь, мы изучали компетенции будущего Future Skills»
Кейсы
Соцсети блокируют реальность
Тренды
IoT совершит революцию в сельском хозяйстве
Интернет вещей
На майнинг одного биткойна уходит энергии, как на целый дом за месяц
Криптовалюты
Iron Ox «изобретает» автоматизированное сельское хозяйство
Еда будущего
6 сценариев техноапокалипсиса
Мнения
ИИ от Google превзошел людей в обучении ИИ
Идеи
Космические планы
Ионный двигатель NASA доставит человека на Марс за две недели
Raspberry Pi-Top — модульный ноутбук для начинающих программистов
Тренды
Новый процесс 3D-печати подходит для всех типов спекаемых металлов
3D-технологии
Открытый исходный код сделает протезы доступными и дешевыми
Медицина будущего
«Первое время я толком не понимала, что такое World Skills»
Тренды
В Норвегии могут ввести разовый налог на электромобили
Электромобили
Биохакер учит людей самостоятельно менять свою ДНК
Биоредактирование
Авиация
Spike испытала прототип сверхзвукового пассажирского самолета
«ИИ станет использовать людей как ботов для выполнения своих задач»
Искусственный интеллект
Yamaha представила Motoroid — концепт мотоцикла с ИИ
Электромотоциклы
Власти США одобрили использование робота-хирурга
Медицинские роботы
«Криптовалюты избавят людей от уплаты банковских комиссий»
Криптовалюты
Космос
Маск: «Наш корабль сядет на Марс даже при отказе части двигателей»
«Электрические самолеты появятся не ранее, чем через 15-20 лет»
Мнения
Ураганы привели к буму домашних систем хранения энергии в США
Тренды
Открыт новый метод измерения спинового тока в квантовых материалах
Научные разработки
Shell выкупила крупнейшую европейскую сеть электрозаправок
Электротранспорт
Автономный робот STAR удалил опухоль лучше хирургов
Медицинские роботы
В России точно появится крипторубль
Криптовалюты
К 2019 году Baidu начнет массовое производство автономных автомобилей
Беспилотные автомобили
На World Skills выступит рекордное количество участников из России
Тренды
Финтех
IBM запускает международные блокчейн-платежи