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 3 раза в день

Возобновляемая энергетика
Прошел испытания первый в мире воздушный солнечный реактор
GoldX — первая криптовалюта, отвечающая законам шариата
Криптовалюты
Иранский инженер создал легкий электробайк с дальностью хода 80 км
Транспорт будущего
Google запустила собственный платежный сервис
Кейсы
Глава Банка Англии: «Биткойн не состоялся как валюта»
Криптовалюты
Китай впервые обошел США по объему инвестиций в ИИ-стартапы
Искусственный интеллект
Bigelow Space Operations займется торговлей орбитальными станциями
Частный космос
На продолжительность жизни потомства влияет возраст отцов
Генетика
Электромобили
Tesla Model S обогнала по продажам в Европе BMW 7 и Mercedes S-class
Роботы-террористы и постправда: главные угрозы ИИ
Искусственный интеллект
Тереза Мэй призывает британскую молодежь идти в техникумы
Образование
Новая электронная «кожа» чувствует прикосновение божьей коровки
Гибкая электроника
«Аналоговые банки и финансовые компании проиграют цифровым»
Мнения
Генетики нашли доказательства того, что люди одомашнили себя сами
Генетика
Falcon Heavy в 15 раз увеличила число доступных для разработки астероидов
Добыча на астероидах
Сооснователь Facebook: «БОД нужно вводить уже сейчас»
Соцпособия будущего
«ИТ-компании должны подготовить сотрудников к эпохе ИИ»
Автоматизация
Как лазеры и роботы меняют рыбоводческие фермы
Технологии будущего
Микроэлектроника
Samsung выпустила твердотельный накопитель емкостью 30,72 ТБ
Stelia напечатала авиационный фюзеляж с эффектом самоупрочнения
3D-технологии
Суперкомпьютер помог создать новый тип люминофора для светодиодов
Новые технологии
Франция собирается стать крупным игроком на рынке приливной энергии
Возобновляемая энергетика
Медицина будущего
Открытие ученых позволит «перепрошить» мозг после инсульта
Центробанк Швеции обеспокоен стремительным отказом от наличных
Кейсы
В Великобритании пациенту установили ребра, напечатанные из титана
Кейсы
Алгоритм от Google прогнозирует инфаркт по сетчатке глаза
Искусственный интеллект
В Японии создали электрокар, который разгоняется быстрее Tesla
Электромобили
Ученые нашли 15 генов, определяющих черты лица
Генетика
QIWI запускает краудфандинговую платформу Fundl
Кейсы
«Криптовалюты не угрожают финансовой системе»
Блокчейн
Венесуэла начала предпродажу национальной криптовалюты Petro
Блокчейн
Брэнсон пообещал построить линию Hyperloop в Индии через 5-7 лет
Идеи
Биометрическая идентификация
В России запустят единую биометрическую систему идентификации личности
Volkswagen показал концепт электрического робомобиля без руля
Кейсы
Samsung запатентовала летающий дисплей, управляемый глазами
Патенты
Домашняя камера слежения за $20 обзавелась ИИ
Умный дом
Найдена причина нарушения квантовых свойств отдельных атомов
Квантовые технологии
RoadBotics — ИИ-система для отслеживания качества дорог
Искусственный интеллект
Скорость зарядки литий-ионных батарей можно увеличить в 5 раз
Аккумуляторы
Профессии будущего
6 профессий будущего на основе прогнозов ВЭФ
Разработан сверхатомный двухмерный полупроводник
Новые материалы
Alibaba разработала ИИ-систему мониторинга за свиньями
Кейсы
«Роботы Boston Dynamics слишком несовершенны, чтобы их бояться»
Кейсы
Ученые пролили свет на биологию индивидуальности
Идеи
Всемирная продовольственная программа переходит на блокчейн
Блокчейн
«Смертоносный» белок позволяет редактировать ДНК и РНК одновременно
Редактирование генома
Еда будущего
Компания Just выводит на рынок мясо из пробирки
«Секвенирование генома сегодня похоже на интернет 1980-х»
Секвенирование генома
Tesla построит в Канаде электросеть на основе энергии ветра
Идеи