08.07.2022

Российские ученые изучили процесс появления новых генов

Российские ученые изучили процесс появления новых генов

Исследователи из СПбГУ и РАН изучили, как у беломорских моллюсков Neritrema в ходе эволюции появляется новый репродуктивный белок LOSP, и показали редкий биологический процесс — «рождение» нового гена. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Gene.

Сегодня уже описаны сотни тысяч генов различных видов живых организмов. Это позволяет проследить эволюционную историю генов, но не дает возможности понять, как они появились. Иногда гены (их называют генами-сиротами — orphan genes) появляются в результате эволюции отдельной родственной группы организмов, вне которой ученые не могут обнаружить гомологи генов-сирот.

Некоторые из них представляют собой пример редкого события — появления в эволюции нового гена, которого не было у предков. Их изучение позволяет прояснить механизмы появления новых генов.

Ранее ученые обнаружили белок LOSP, который транслируется с гена-сироты, у двух криптических (т.е. внешне почти неотличимых) видов беломорских моллюсков рода Littorina. Этот белок в больших количествах нарабатывается в репродуктивных клетках самцов моллюсков и, видимо, является важным для их размножения.

Исследователям удалось подробно описать его структуру и особенности экспрессии, но не установить его функцию. Его эволюционное происхождение и влияние на эволюцию моллюсков этого рода крайне интересны для изучения.

Для проведения исследования на первом этапе авторы собрали более 200 моллюсков 6 видов: пяти видов Neritrema и одного вида Littorina (оба относятся к одному роду). Получив для них последовательность мРНК losp, ученые провели расшифровку всех транскриптов в клетках репродуктивных тканей нескольких видов моллюсков с помощью секвенирования нового поколения (NGS).

Изучив структуру гена losp, ученые обнаружили ряд особенностей, указывающих на то, что изначально этот ген появился из некодирующей ДНК. Полученные данные показывают, как именно может происходить появление нового гена. В будущем исследователи планируют провести функциональные эксперименты и выявить белок-партнер LOSP в репродуктивной системе самок этих моллюсков.

 



СМОТРИТЕ ТАКЖЕ