14.09.2014 | Наука

Прыгающий ген объяснил необычную эволюцию гиббонов

Как известно, генетическая информация человека заключена в 46 хромосомах, каждая из которых представляет собой одну плотно упакованную молекулу ДНК.

У человекообразных обезьян, шимпанзе, орангутанов и горилл на две хромосомы больше. И только у семейства гиббоновых, которое первым отделилось от линии приматов, ведущей к человеку, хромосомный набор меняется в зависимости от вида. Например, у чёрного хохлатого гиббона их 52, у белорукого гиббона — 44, а у представителей рода хулоки — и вовсе 38. Учёным также было известно, что хромосомы гиббонов несут следы очень быстрых и серьёзных изменений: разрывов и перестроек.

"Такая геномная пластичность всегда была загадкой для учёных, — говорит Уэсли Уоррен (Wesley Warren) из Института генома Вашингтонского университета. — Это выглядит, как будто однажды геном взорвался, а потом сложился в разном порядке".

Гиббоны занимают промежуточное положение между гоминоидами и остальными обезьянами Старого Света, и потому представляют особый интерес для учёных, пытающихся узнать больше о эволюции высших приматов, к которым относится и человек.

Чтобы разобраться в этом вопросе Уоррен и его коллеги запустили проект расшифровки генома гиббона. Результаты секвенирования генетического кода первого представителя семейства — белощёкого хохлатого гиббона (Nomascus leucogenys) были опубликованы в издании Nature.

Анализируя генетические последовательности обезьяны, учёные обнаружили особый транспозон, или "прыгающий ген" — фрагмент кода, способный самовоспроизводиться и встраиваться на разных участках генома.

Элемент кода LAVA получил название от своих составных частей L1, Alu и VA. Предыдущие работы показали, что такие нестабильные участки могут вносить существенные изменения в геном, создавая новые гены и группы генов. Оказалось, что у гиббонов LAVA стремится встроиться среди генов, контролирующих расхождение хромосомных пар при делении клетки.

Исследователи считают, что именно это вмешательство сделало геном гиббонов столь неустойчивым, вызвало появление новых видов с разным числом хромосом.

Однако одна решённая загадка породила другую. Обычно столь кардинальные вмешательства в геном влекут за собой серьёзные генетические заболевания. Например, транспозоны давно подозревают в причастности к развитию рака у человека.

Теперь науке предстоит выяснить, каким образом эти изменения передаются по наследству и при этом не создают угрозы выживанию вида. Это в свою очередь может дать существенный толчок в борьбе с раком и другими заболеваниями.

По публикациям UkrNet