Вторник, 24.05.2022, 17:03 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [779]
Снежный человек [938]
Морские чудовища [884]
Сухопутные твари [838]
Летающие монстры [238]
Подземные твари [55]
Динозавры,мегафауна [1229]
Теория [1087]
Акулы [235]
Бабочки [128]
Грибы [182]
Гусеницы [58]
Дельфины [156]
Ежи [31]
Жуки [103]
Зайцы [30]
Змеи [225]
Кальмары,осьминоги [164]
Киты [254]
Копытные [537]
Кораллы [132]
Кошачьи [750]
Крокодилы [106]
Крысы,мыши [316]
Летучие мыши [143]
Лягушки [169]
Медведи [329]
Медузы,моллюски [176]
Микроорганизмы [553]
Морские звезды [35]
Морские львы,тюлени [138]
Муравьи [217]
Мухи,комары [242]
Насекомые [328]
Обезьяны [552]
Пауки [275]
Пингвины [86]
Псовые [575]
Птицы [994]
Пчелы [292]
Ракообразные [181]
Растения [513]
Рыбы [792]
Саранча,кузнечики [28]
Слоны [132]
Сурикаты,грызуны [255]
Тараканы [50]
Улитки [71]
Хамелеоны [17]
Черви [177]
Черепахи [124]
Ящерицы [166]

Календарь
«  Декабрь 2021  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2021 » Декабрь » 17 » Генетики познали тонкости естественного отбора

11:53
Генетики познали тонкости естественного отбора

Ученые из Сколтеха и их коллеги из России и США собрали и исследовали два десятка шизофиллумов — грибов, признанных самым генетически вариативным видом из известных науке. Благодаря этой особенности у шизофиллума сильно выражен так называемый положительный эпистаз: когда одна мутация компенсирует негативный эффект другой.

Проанализировав грибную ДНК, авторы опубликованного в архиве препринтов biorXiv исследования впервые выявили эпистаз на генетическом материале отдельно взятого вида. Это явление интересно своей ролью в естественном отборе и как один из факторов риска при половом размножении.

«Положительный эпистаз означает, что вредная мутация скомпенсирована некоторой парной мутацией. Поскольку такое сочетание способствует выживанию организма, эти мутации встречаются в паре чаще, чем можно было бы ожидать по воле случая, будь они независимы друг от друга, — поясняет первый автор работы Анастасия Столярова из Сколтеха. — Наше исследование продемонстрировало как раз такую статистическую особенность на примере мутаций в ДНК особей щелелистника (шизофиллума), собранных в Мичигане, Флориде, Москве и Санкт-Петербурге».

Хотя эпистаз характерен для любого вида, наблюдать его на человеке крайне трудно, потому что мы генетически очень похожи друг на друга. «Если выбрать двух случайных представителей рода человеческого и представить их ДНК как две последовательности букв — A-C-G-T и так далее — то на тысячу букв отличаться будет всего одна. То есть там очень мало варьирующихся букв, среди которых можно искать взаимодействующие пары, — рассказывает Столярова. — Это не означает, что у человека меньше таких пар, просто многие из них попадают в ту часть генетического кода, которая совпадает у всего человечества, а значит, их не с чем сравнивать и нельзя выявить статистически».

Но шизофиллум не такой. Этот гриб — король популяционного многообразия, который размывает границы дозволенных внутривидовых девиаций. Две особи шизофиллума могут генетически отличаться в 20 раз сильнее, чем человек и шимпанзе. То есть можно варьировать не каждую тысячную букву кода, а каждую пятую, не прекращая при этом быть шизофиллумом. Даже у популярных в генетических экспериментах мух-дрозофил варьируется лишь каждая сотая позиция ДНК.

Все это позволило ученым ожидать от шизофиллума сумасшедшего потенциала по части демонстрации эпистаза. И он не разочаровал. Авторы исследования полностью секвенировали геном 54 особей гриба (30 штук — из прежнего исследования) и проанализировали два класса мутаций: нефункциональные и функциональные. Первые никак не помогают и не мешают выживанию организма и потому встречаются произвольным образом.

В частности, они не взаимодействуют друг с другом, ведь бесполезная мутация не может усугубить или усилить эффект другой бесполезной мутации. Они использовались как контрольная группа, в то время как экспериментальная группа включала функциональные мутации.

«Когда мы статистически сравнили эти два класса, стало четко видно, что функциональные мутации наследуются парами намного чаще, чем нефункциональные», — подытожила результат Столярова. Ее с коллегами исследование впервые установило конкретные пары мутаций, участвующих в положительном эпистазе в рамках одного вида.

«Это явление уже было показано на межвидовом уровне, например между человеком и шимпанзе, — уточнила ученая. — Скажем, про некоторую мутацию известно, что у человека она вызывает болезнь, а у шимпанзе она — стандартный вариант. Чем это объяснить? По-видимому, шимпанзе в какой-то момент приобрели другую мутацию, которая с тех пор наследуется в паре с патологической и нейтрализует ее».

В работе также показано, что совместно встречающиеся мутации, как правило, находятся на одном гене, что соответствует интуитивным ожиданиям. Поскольку разные гены обычно отвечают за разные белки, нужно крайне маловероятное стечение обстоятельств, чтобы мутации в них каким-то хитрым образом усилили или, наоборот, скомпенсировали друг друга.

Один из фундаментальных выводов, которые позволяет сделать исследование, — это что естественный отбор устроен куда сложнее, чем последовательное отмирание вредных признаков и сохранение полезных. Поскольку эффект вредных мутаций может также быть отменен положительным эпистазом, каждая особь идёт по своей персональной извилистой тропинке эволюционного лабиринта.

Другой любопытный вывод: существование положительного эпистаза расширяет список того, что может пойти не так в половом размножении. А именно, поскольку размножающиеся половым путем существа по определению перемешивают части родительской ДНК, всегда есть риск, что потомству достанется вредная мутация из пары за вычетом компенсаторной. Это свойство, однако, имеет второстепенное значение, и именно половому размножению по-прежнему отдаёт предпочтение большая часть животных благодаря ряду более существенных преимуществ, таких как эффективное приспособление к изменениям среды и прочее.

В числе авторов исследования — сотрудники Сколтеха, МГУ, Мичиганского университета и Института проблем передачи информации РАН. Эпистаз продемонстрирован в работе путём статистического анализа большого массива мутаций. Авторы не рассматривали конкретные функции тех мутаций, которые участвуют в эпистазе, и те механизмы, посредством которых эффекты этих мутаций друг друга компенсируют. Так, например, были установлены вовлечённые в эпистаз мутации на гене, ответственном за синтез белка RadB, который участвует в рекомбинации ДНК, но не конкретные функции этих мутаций и как они взаимодействуют.

https://naked-science.ru/article/column/genetiki-shodili-po-griby-i-poznali-tonkosti-estestvennogo

Категория: Грибы | Просмотров: 100 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Дельфины оказались способны к самолечению (66)

Гигантский птерозавр кетцалькоатль оказался плохим летуном (28)

Зафиксировали необъяснимое увеличение размеров байкальских омулей (21)

Архангельская область пополнилась новыми видами лишайниками (15)

Оценили рацион полярных косаток по образцам подкожного жира (22)

Дельфины узнали знакомых по вкусу мочи (15)

Мезозойские птицы лонгиптеригиды оказались любителями насекомых (20)

Двое мужчин запечатлели снежного человека (47)

Бигфута заметили на Google Maps (29)

Супруги сняли смотрящего на них бигфута (33)

Как слоны оплакивают умерших (23)

Отвращение к глюкозе заставило тараканих отвергнуть брачные подарки самцов (18)

Нашли генетически чистую популяцию китайских исполинских саламандр (19)

Метаболизм холестерина обрек самок осьминогов на саморазрушение (17)

В Парагвае открыли новый вид змей (27)

Маленькие устрицы плывут на щелканье клешней креветок (19)

Древнейшую песочную осу обнаружили в бразильских отложениях (18)

Бигфута сняли в Южной Дакоте (148)

Бигфута сняли в штате Нью-Йорк (82)

Личинки одиночных ос съели собственных братьев и сестер (27)

Шимпанзе в неволе страдают от ночной эрекции и занимаются мастурбацией (52)

Зубы мегалодону мог испортить укол древнего ската (51)

Брачная окраска хамелеонов стала ярче в отсутствие хищников (33)

Генетики обнаружили у диких бизонов гены домашних коров (35)

Палеонтологи не могут договориться об образе жизни спинозавров (50)

Паук провел под водой более получаса (33)

Ихтиозавр Фиона умерла во время беременности (41)

Ночницы пожужжали как пчелы и шершни и отпугнули сов (91)

Редчайший вид бабочек нашли в заповеднике под Хабаровском (29)

Как спаривались трилобиты (31)

Вымирание динозавров позволило растениям выращивать огромные плоды (36)

На распространение растительноядных динозавров на Аляске осадки повлияли сильнее температуры (45)

В мире осталось всего около десяти калифорнийских морских свиней (34)

Уникальный обитатель водных глубин (32)

Орнитологи сообщили о глобальном сокращении птичьих популяций (35)

Загадочную обезьяну с Борнео назвали гибридом носача и тонкотела (41)

Живших 99 миллионов лет назад жуков-капюшонников заподозрили в любви к лесным пожарам (27)

Живые организмы научились трансформировать структуру воды в высокопроводящее состояние (34)

Легендарное Лох-Несское чудовище вновь показалось (102)

Ловушка на снежного человека 48 лет ждет своего посетителя (51)

Генная терапия помогла крысам отказаться от алкоголя (35)

Манакины-самцы ради брачных танцев в воздухе стали легче самок (31)

Гигантского кальмара выбросило на берег Южной Африки (45)

Нашли вещества, по которым комары распознают человеческий запах (38)

Амазонские дельфины поиграли с анакондой и убили ее (43)

Примитивный птерозавр оказался двумя видами птерозавроморфов (31)

Лягушки получили змеиную ДНК благодаря паразитам (36)

Японский динозавр помог разобраться в функциях когтей теризинозавров (32)

Вымершую тасманийскую улитку переоткрыли спустя 120 лет (30)

Геном комаров полностью расшифровали (23)

Поиск


Популярное

Скальные обезьяны Вьетнама (467)

55-футовый древний кит был одним из крупнейших хищников (324)

Крошечный новый вид стегозавра обнаружен в Китае (324)

Горные козлы спускаются по отвесной скале (323)

Мужчина уверяет, что сфотографировал тролля (315)

Тайна Громовой птицы описанной в легендах коренных американцев (305)

Что говорит наука о возможности существования драконов (296)

В Австралии запечатлели давно вымершее животное (293)

Акулы атакуют. В мире участились случаи нападений (289)

Реальные встречи людей с гигантским Полозом (279)

Нашли способ спасти северных белых носорогов от вымирания (277)

Нашли новые факторы триасового вымирания (273)

Описали новый вид спинозавра с крокодилоподобным черепом (260)

Две трети обитателей океана еще неизвестны (258)

Последнее наблюдение снежного человека меняет все (252)

Капитан морского судна видел как огромный морской змей утащил кашалота (250)

Американские исследователи раскрыли тайны о снежном человеке (245)

Модель Изинга описала узор на спине глазчатой ящерицы (240)

Странное создание с гор Сьерра-Невада (240)

В горном ауле поймали загадочное существо (237)

Человеческие челюсти произошли от жабр рыб (237)

Крупное черное существо с горящими глазами преследовало лодку рыбака (236)

Легенда о дьяволе из Джерси (230)

Генетическая линия индийских волков отделилась около 110 тысяч лет назад (230)

Насекомые, которые могут разрушить скалы (228)

Почему киты не тонут, когда заглатывают криль (228)

Неубранные собачьи фекалии угрожают биоразнообразию на планете (227)

Странный тюлень с длинный руками из японской реки Эдо (226)

Как вороны перехитрили ученых и помогли товарищам (225)

Как выглядит детеныш акулы-призрака (225)

Собаки способны узнать хозяина именно по голосу (224)

Бигфута сняли во Флориде (223)

Мумифицированную русалку проанализируют японские ученые (222)

Обнаружили новый вид черепах на одном из Галапагосских островов (221)

Геном вымершей птицы додо удалось секвенировать (220)

Обнаружен предок гаттерии возрастом 190 миллионов лет (220)

Описали самую крупную бактерию. Она может достигать двух сантиметров в длину (220)

У животных нашли унаследованную от бактерий ДНК (219)

В Бразилии нашли уникальное растение (218)

Рептилия с острова Скай оказалась крупнейшим юрским птерозавром (217)

Проект "Криптозоология" © 2010-2022 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна