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

Чили становится центром дешевой возобновляемой энергетики
Тренды
Китайцы научились обходить запрет на торговлю биткойнами
Блокчейн
ИИ выведет систему образования из кризиса
Тренды
Создана новая технология 3D-печати более прочной и пластичной стали
3D-технологии
Блокчейн
«Люди берут кредиты, чтобы купить биткойны»
Готовимся к ICO. Инструкция, часть 2
ICO
Немецкие ученые разработали стабильный квантовый вентиль из кремния
Квантовые компьютеры
В МТИ разработали прибор, который избавит пациентов от уколов
Медицина будущего
Доказана эффективность лечения рака генно-модифицированными клетками
Борьба с раком
Мнения
Бывший вице-президент Facebook: «Соцсети разобщают людей»
2D-игры помогут выявить опасные наклонности алгоритмов
Идеи
Новый бионический протез управляет каждым пальцем по отдельности
Медицина будущего
Microsoft выпустила язык квантового программирования Q#
Квантовые компьютеры
Первая VTOL-гонка пройдет в 2019 году в австралийской пустыне
Летающие автомобили
Deloitte предсказывает рост киберспорта, цифровых транзакций и AR
Прогнозы
Искусственная ДНК помогает бороться с неизлечимым заболеванием
Биотехнологии
Россия выступила против добычи ископаемых на астероидах
Тренды
Новая стратегия уничтожения бактерий, вызывающих хронические инфекции
Медицина будущего
В Иннополисе стартовал первый чемпионат DigitalSkills
WorldSkills
Прогнозы
Люди-киборги, миссия на Марс и ужасы ИИ: прогнозы от Илона Маска
Найдены доказательства существования новой формы материи
Научные открытия
Криптовалюты
Deutsche Bank: «Крах биткойна — один из главных рисков 2018 года»
Shell и GE передают управление в руки алгоритмов
Автоматизация
Honda CB4 Interceptor — мотоцикл, использующий энергию ветра
Идеи
Индия переживает бум чатботов-психологов
Чатботы
Новый вид 3D-печати за секунды создает объекты с помощью голограмм
Тренды
Граждане США могут навсегда лишиться цифровой приватности
Приватность
Германия установит рекорд в ветровой энергетике в 2017 году
Чистая энергия
Биотех-компания набивает татуировки с ДНК близкого человека
Биотехнологии
Британия планирует стать раем для космических стартапов
Космические планы
Илон Маск: «Tesla разрабатывает лучший в мире ИИ для беспилотников»
Беспилотные технологии
Электричество поможет диагностировать рак
Борьба с раком
Искусственный интеллект
Ученые вставили мозг червя в робота Arduino
Сэм Альтман: «Люди вошли в стадию коэволюции с ИИ»
Искусственный интеллект
Созданы самые надежные перовскитовые фотоэлементы с КПД 19%
Солнечная энергетика
Эксперт Ford: «Автомобили будут отдавать бесплатно в обмен на данные»
Мнения
ИИ изучил автоматизацию и пришел к выводу, что она не угрожает людям
Тренды
«Биткойн выдержит апокалипсис»
Блокчейн
В США стартовали первые торги биткойн-фьючерсами
Блокчейн
«Люди достигли пределов биологических возможностей»
Мнения
Космические планы
Надувная орбитальная станция Bigelow увеличилась в объемах в 15 раз
Швейцарские банки: «Лучшие дни биткойна еще впереди»
Биткойн
У детей из богатых семей в 10 раз больше шансов стать изобретателями
Социальные инновации
Франция одобрила блокчейн для торговли ценными бумагами
Финтех
Процессор Titan V превратит любой ПК в суперкомпьютер
Железо
Создан новый вид металлического стекла
Новые материалы
Квантовые технологии
Создана квантовая версия жизни
«Китай сравняется или даже превзойдет США в развитии ИИ»
Искусственный интеллект
Разработана версия CRISPR, не требующая разрезания ДНК
Идеи