Исследователи реконструировали геном общего предка всех млекопитающих
Сделать реконструкцию помог анализ геномов десятков современных видов животных.
Все современные млекопитающие, от утконоса до человека, произошли от общего предка, жившего около 180 млн лет назад. Мало что известно об этом животном, но организация его генома недавно реконструирована международной группой исследователей с помощью компьютера. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences, о ней рассказали в Калифорнийском университете в Дэвисе (США).
Исследователи использовали высококачественные последовательности геномов 32 ныне живущих видов, представляющих 23 из 26 известных отрядов млекопитающих. Среди них люди и шимпанзе, вомбаты и кролики, ламантины, домашний скот, носороги, летучие мыши и панголины. Анализ также включал геномы курицы и китайского аллигатора в качестве групп сравнения.
Реконструкция показывает, что у предка млекопитающих было 19 аутосомных (парных, неполовых) хромосом, которые контролируют наследование характеристик организма, и две половые. Чтобы понять это, команда выделила 1215 блоков генов, которые последовательно встречаются на одной и той же хромосоме в одном и том же порядке во всех 32 исходных геномах. Эти строительные блоки всех геномов млекопитающих содержат гены, которые имеют решающее значение для развития эмбриона.
Также у предка млекопитающих исследователи обнаружили девять полных хромосом или их фрагментов, где порядок генов такой же, как в хромосомах современных птиц.
«Эта замечательная находка показывает эволюционную стабильность генов в хромосомах в течение большого периода эволюции в 320 миллионов лет», — отметил профессор Харрис Левин, старший автор статьи.
Области между этими консервативными блоками, напротив, были более склонны к поломкам, перестройкам и дупликациям последовательностей, которые являются основными движущими силами эволюции генома.
Кроме того, исследователи смогли проследить хромосомы древних животных вперед по времени относительно общего предка. Они обнаружили, что скорость перестройки хромосом различается у разных линий млекопитающих. Например, в линии жвачных животных (ведущей к современному крупному рогатому скоту, овцам и оленям) произошло ускорение перестройки 66 миллионов лет назад, когда удар астероида уничтожил динозавров и привел к расцвету млекопитающих.
Реконструкция генома предков имеет решающее значение для интерпретации того, как и почему давление отбора различается в разных геномах. Это поможет понять пути естественного отбора на всем древе жизни млекопитающих, а значит — как жили животные, от которых мы произошли, что влияло на их изменения и что помогло выжить.
Фото: Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.