29 янв -. Молекулярные биологи узнали, почему наши дальние предки в один момент перебежали от откладывания яиц к вынашиванию плода снутри утробы - оказалось, что в этом могут быть виноваты транспозоны, типичные внутренние генетические паразиты, осуществившие масштабную «перестройку» генома, говорится в статье, размещенной в журнальчике Cell Reports.
«Нам в первый раз удалось получить настоящий пример того, как в природе возникает что-то совсем новое, как его носители выживают и воспроизводят себя. Мы нашли, что генетические конфигурации, которые привели к переходу к внутриутробному вынашиванию, были спровоцированы 'одомашненными' транспозонами, которые вторглись в геном ранешних млекопитающих. Нужно считать, что таковой парадокс, как беременность, должен своим существованием тем вещам, которые, на самом деле, являются генетическими паразитами», - ведает Винсент Линч (Vincent Lynch) из Йельского института (США).
Транспозонами ученые именуют маленькие фрагменты молекулы ДНК, которые способны копировать сами себя и встраивать новейшие копии в различные участки генома. При всем этом они не кодируют никаких нужных для организма белков и их время от времени именуют «генетическими паразитами». Но это не означает, что для организма транспозоны совсем бесполезны: ученые считают, что они делают геном наиболее изменчивым и помогают организму адаптироваться к окружающей среде.
Броский пример этого, тоже касающийся истории эволюции млекопитающих, был открыт Линчем и его сотрудниками еще в 2011 году - они узнали, что 1-ые млекопитающие «потеряли» сумку и перебежали к полному внутриутробному развитию благодаря транспозонам.
В новейшей работе Линч и его коллеги окунулись еще в наиболее глубокую генетическую историю и попробовали отыскать те гены, которые превратили поздних звероящеров-цинодонтов в млекопитающих, заставив их отрешиться от откладывания яиц и перейти к кормлению детенышей молоком.
Для этого ученые сравнили то, какие гены врубаются в клеточках матки у пары 10-ов видов плацентарных млекопитающих, в том числе и человека, с тем, какие участки ДНК активировались в детородных органах у сумчатых млекопитающих (опоссумов), их яйцекладущих родичей (утконосов), ящериц, куриц и лягушек. Это сопоставление посодействовало Линчу и его коллегам составить «древо эволюции» генов, связанных с ростом потомства, и осознать, как и когда появилась беременность.
Оказалось, что генетическая эволюция млекопитающих шла не плавненько, а большими рывками, в процессе которых сотки и даже тыщи генов получали новейшую функцию, переезжали на новое место либо просто «отключались». Во время первого такового скачка, перехода от звероящера к простым старым млекопитающим, наши предки заполучили сходу 500 новейших генов и утратили около 3-х сотен старенькых. Последующий шаг, возникновение сумчатых, сопровождался возникновением наиболее тыщи генов. На крайнем шаге, во время зарождения плацентарных млекопитающих, мы заполучили 800 новейших генов и утратили около 200 старенькых.
Для всех этих новейших и «перепрофилированных» генов была характерна одна общественная черта - они были окружены либо содержали в для себя вставки из транспозонов, которые попали в геном наших предков, судя по числу мутаций, приблизительно в то же время, когда возникли 1-ые млекопитающие. По всей видимости, крупная мобильность этих «генетических паразитов» и их способность к самокопированию посодействовала эволюции выполнить настолько масштабные конфигурации фактически в мгновение ока.
«Гены должны каким-то образом осознавать то, где и когда они должны включиться и начат работать. Похоже, что транспозоны дали им возможность получить эту информацию и обучили старенькые гены работать в новеньком для их уголке организма - матке - во время беременности», - заключает Линч.