Senovės kaulų ganoidų genetai yra labiau įvairesni nei jaunesnių stuburinių grupių genetai. • Sergejus Yastrebovas. • Mokslo naujienos apie "Elementus". • Genetika, evoliucija.

Archeminiai kaulų ganoidų genai yra labiau įvairesni nei jaunesnių stuburinių grupių.

Pav. 1. Šiuolaikinis šlaunies lydekas Lepisosteus oculatus. Nuotraukos iš commons.wikimedia.org

Carapace lydekas yra tikras gyvas iškastinis kuro elementas, senovės Holostei evoliucijos šakos atstovas (kaulų ganojai). Neseniai perskaitytas visas jo genomas atskleidė daug įdomių faktų, susijusių su senovės žuvų genetine evoliucija. Pavyzdžiui, kai kurios genų grupės (šviesai jautrių baltymų genai, baltymų genai, dalyvaujantys kaulų ir kitų kietų audinių formavime) pasirodė esąs daug ir įvairūs lukšto lukštelyje nei daugiau evoliuciškai jauni stuburinių atstovai, tarp jų, iš vienos pusės, kaulų žuvys ir kitas yra žinduoliai. Pasirodo, kad daugybė pradinių žuvų atsiradusių genų atsirado naujų evoliucinių šakų specializavime, daugiausia sumažėjo, o skirtingos šakos prarado skirtingus genus. Toks evoliucinis scenarijus yra gana tikras, nors ir ne visuotinis.

Genai ir žuvys

Pilnas genomų tyrimas yra labai efektyvus (nors ir su savo apribojimais) makroekonominio tyrimo būdas. Gyvulių genomų, kurias galima pilnai perskaityti, skaičius nuolat auga (žr. "Pilnas gyvūnų genomų skaičius jau daugiau nei du šimtai", "Elements", 2015 12/30).Naujoji jose dalyvaujanti mokslas – lyginamoji genomika – daugeliu atžvilgių yra panaši į tokį nusipelnytą biologinę discipliną kaip ir palyginamoji anatomija, čia tik tyrinėtojų struktūros objektai čia yra ne daugiasluoksniai organizmai, o genų kompleksai.

Visų genomų analizė padeda ne tik suprasti labiausiai sudėtingų molekulinės-biologinių mechanizmų darbą, bet ir geriau sužinoti jų savininkų istoriją. Faktas yra tas, kad bet kuriame šiuolaikiniame genome yra savaime "genetinė kronika" – tai labai skirtingų evoliucinių įvykių, kurios seniausia atsirado prieš daugiau kaip tris milijardus metų, dažnai sutampa, o naujausi iš jų yra tik tiesiog. Žinoma, "genetinis rekordas" nėra absoliutus. Daugybės įvykių pėdsakai turi laiko visiškai ištrinti iš jo, ir tu negali nieko padaryti: "Visiškai prarasta informacija, kuri nebuvo išsaugota vienoje kopijoje, negali būti atkurta" (A. A. Ляпунов, 1980). Apie santykį tarp medžiagos, energijos ir informacijos sąvokų ) Kita vertus, yra ir tokių evoliucinių naujovių, kurios tiesiogiai neveikia kūno anatomijos, tačiau genomas yra labai aiškiai užantspauduotas, kad galėtumėte "perskaityti" jų pėdsakai net po šimtų milijonų metų.Ryškus šio naujovių pavyzdys yra pilnas genomo dubliavimas (visą genomo dubliavimą, WGD) beveik neabejotinai pasitaikė stuburinių ir kai kurių kitų gyvūnų grupių evoliucijos pradžioje (žr. "Demonstracija genomo kopijavimo metu", Elements, 2015 m. lapkričio 27 d.). Pilnas genomo dubliavimas yra viso genomo padvigubėjimas. Tokie įvykiai įvyko daugiau nei vieną kartą.

Stuburinių genomų istorija yra gana sudėtinga. Kiek mes dabar žinome, jame buvo bent trys pilna genijos kopijos. Pirmaisiais dviem epizodais arba, kaip dažnai sakoma, dviejų "daugybe" viso genomo dubliavimo atsirado pačioje pradžioje evoliucinės stuburinių šakų, apimančios daugumą jų. Šie ankstyvieji epizodai yra sutrumpinti VGD (Anglų kalba stuburinių genomų dubliavimas, "stuburinių genų dubliavimas"); Pirmasis dubliavimas vadinamas VGD1, antrasis – atitinkamai VGD2. Visi šiuolaikiniai žandikauliai, ty žuvys ir jų palikuonys, tikrai dubliuos.

Trečiuoju viso genomo dubliavimu, situacija yra kitokia. Jo pėdsakai randami tik žuvyje, o ne visi. Akivaizdu, kad šis dubliavimas įvyko vienoje evoliucinėje šakoje, pavadintoje kaulais (Teleostei).Šiuolaikiniuose straipsniuose jis vadinamas TGD (Anglų kalba teleosto genomo dubliavimas, "kaulinis genominis dubliavimas"). Jokia kita žuvis, išskyrus kaulinius, neturi šio dubliavimo. Sausieji stuburiniai gyvūnai yra kilę iš kryžminių žuvų, kurios nėra susijusios su kauliu, todėl jie taip pat neturi šio dubliavimo.

Iš čia atsiranda viena grynai praktinė problema. Faktas yra tas, kad kaulų žuvys yra didžiulė, evoliuciškai labai sėkminga grupė. Tiesą sakant, jose yra tik didžioji dauguma šiuolaikinių žuvų, įskaitant tuos, kurie tapo plačiai paplitusiais laboratoriniais objektais. Šie daiktai, pavyzdžiui, danio-rerio ir japonų medakai, dažnai naudojami sprendžiant su žmogumi susijusias biomedicines problemas. Problema ta, kad Danijos ir Medak yra ne tik žuvys, bet ir kaulinės žuvys. Genome turi TGD dubliavimą, bet žmogus to neturi. Tai rimtai apriboja galimybę bet kokių kaulų ţuvių gautus rezultatus perduoti žmonėms (taip pat ir kitiems sausumos stuburiniams gyvūnams).

Reikia pasakyti, kad kaulų ţuvis yra palyginti nauja grupė pagal bendrojo evoliucinės istorijos standartus.Į iškastinį įrašą jie pasirodo "tik" prieš maždaug 200 milijonų metų, Triaso laikotarpio pabaigoje, ty maždaug tuo pačiu metu kaip ir žinduoliai. Šiuo metu, bet evoliucijos biologas jums pasakys, kad tai būtų labai įdomu sužinoti ar protėviai ar giminaičiai kaulinių žuvų, panašiu į juos viską, išskyrus unikalius ženklus Teleostei grupės. Tokie protėviai ar giminaičiai yra arčiau "root" žuvų evoliucijos medį, o jų tyrimas gali duoti tiek, kiek už palyginimų su sausumos stuburiniams gyvūnams, liniją, kurios yra kilęs iš to paties "root", o nuo žuvų evoliuciją apskritai žinoma supratimą.

Laimei, artimiausi kaulinių žuvų kaimynai yra gerai žinomi evoliuciniame medyje. Tai yra vadinamieji kaulų ganojai (Holostei), daug senesnė grupė, kuri atsirado dar anksčiau kaip paleosozė ir visoje mesozoiko dalyje išliko daug. Iš jos liko tik trys genys – paprasta žuvis arba Amia, lydekos lydekos (Lepisosteus) ir aligatorių lydekos (Atractosteus). Visos šios žuvys gyvena Šiaurės Amerikos gėlo vandens telkiniuose, ir jos yra pelnytai laikomos gyvomis fosilijomis. Pavyzdžiui, genties amžius Lepisosteus – ne mažiau kaip 80 milijonų metų (žr. E. O. Wiley, H. P. Schultze, 1984. Šeima Lepisosteida (garsas) kaip gyvi iškastiniai).Tai reiškia, kad tuo metu, kai dinozaurai vis dar klestėjo, šarvuotos lydekos jau plaukė į upes ir ežerus, apie tą patį kaip dabar.

Šiuolaikinis lizdas su visais savo išvaizda primena senovės laikus (1 pav.). Tai gana didelis (kai kurios rūšys yra tokios pat dydžio kaip du metrai) ir padengti didelėmis ir storomis rumbliškais svarstyklėmis. Tokios svarstyklės vadinamos ganoid, o kaulų žuvys neturi jos. Tai labai archajiškas bruožas. Lydekos šlaunikaulis aktyviai naudojamas kaip oro kvėpavimo organas – taip pat senovės funkcija, kuri palaipsniui išnyksta kaulinių žuvų evoliucijoje. Ir galiausiai, pačios išvaizdos žvynuotų plėšrūnų su ilgu kūnu, pailga snukio ir burnos pilnas aštrių dantų, suteikia lukštą lydekos paviršutiniškai panašus į tam tikrą paslaptingą driežas. Jo artimas giminaitis, aligatoriaus lydekas, būtent todėl gavo tokį pavadinimą.

Šiuolaikiniai šarvuotos lydekos gyvena tik Šiaurės Amerikoje, nuo Didžiųjų ežerų iki Meksikos ir Floridos. Tačiau jų iškastiniai ištekliai yra Europoje, Afrikoje ir Indijoje. Atrodo, kad prieš genties diapazoną Lepisosteus padengė daugumą žemynų, ir tik per pastaruosius 20 milijonų metų ji, greičiausiai dėl labiau evoliucinių jaunų teleostinių žuvų, spaudė Šiaurės Amerikai.Tai tipiškas biogeografinio reiškinio pavyzdys stumti atgal reliktas (žr. K. Y. Eskovą "Žemės istorija ir gyvenimas joje"). Paprastai kopūstinis lydekas yra įdomus gyvūnas visiems, kurie nori sužinoti kažką naujo apie senųjų stuburinių evoliuciją.

Genai ir medžiai

Ir dabar skaityti visą lydekos lukšto genomą. Neseną straipsnį apie jį pasirašė didelė tarptautinė mokslininkų grupė, įskaitant žvaigždes, tokias kaip Neilas Shubinas ir Peteris Hollandas. Ką mes matome šiame genome?

Pradėkime nuo formalių parametrų. Lydekos karamelinis genomas yra gana mažas pagal stuburinių gyvūnų standartus. Jo dydis, nustatytas biocheminiais metodais, yra 1,39 pikogramos (1,39 trilijono gramų, 1,39 · 10-12 d); žr. T. R. Gregory, 2016. m. Gyvūnų genomo dydžio duomenų bazė. Tai yra apie pusę tiek, kiek, pavyzdžiui, ryklyje ar varne (išsamesnės informacijos apie genomo dydį žr. "Galvijų genofonai" buvo dideli nuo pat pradžių, Elementy, 2015 06 25). Yra daug sunkiau išsiaiškinti genų skaičių. Gyvūnuose jis labai silpnai susijęs su genomo dydžiu, ir jį galima tiksliai nustatyti tik visiškai skaitant šį genomą. Karapače mokslininkai apskaičiavo 21443 baltymų koduojančius genus (kaip sakoma, mes kalbame apie genus, koduojančius baltymus, į šią kategoriją įeina dauguma genų, nors ir ne visi).Palyginimui, žmonėms baltymo koduojančių genų skaičius, apskaičiuotas maždaug tuo pačiu būdu, yra 20 296, o jūrinės žuvys – 25 642. Šie skaičiai gali būti ne galutiniai, bet jie beveik neabejotinai atspindi kokybinį vaizdą. Carapace lydekelyje yra keletas daugiau genų, nei žmonėms, ir šiek tiek mažiau nei įprastos kaulų žuvys, kurių vaidmuo yra zebrafishas. Maždaug 20% ​​lydekos ląstelių genomo sudaryta ne iš genų, bet iš pasikartojančių elementų, kurie nieko nekoduoja. Šis skaičius taip pat yra gana įprastas, dažniau pasikartojančių elementų procentas gyvūnų genomose yra didesnis.

Taigi, ką naujoji "pankroto" ląstelių genomo "anatomija" atskleidė biologams?

Visų pirma, bet koks skaitomas visiškas genomas leidžia atlikti naują lygį atlikti tyrimą, nurodantį šio genomo savininko vietą evoliuciniame medyje (2 pav.). Dabar galime drąsiai pasakyti, kad šarvuotų lydekų vieta yra netoli žuvų (amy), su kuria ji formuoja evoliucinę kaulų ganoidų šaką (Holostei), o ši šaka yra sesuo prie kaulinių šakų (Teleostei). Keista, kad šis rezultatas nėra tolygus.Tai yra taškas. Zoologijoje nuo XIX a., Buvo plačiai manoma, kad Holostei apskritai nebuvo evoliucinė šaka (klade), bet evoliucinis lygis (kruša). Žvelgiant iš šios perspektyvos, senovės ir galingas kamienas Ray-pelekais žuvis (Actinopterygii) pasirodė kaip nuosekliai tarsi einanti per tris aukštus: Chondrostei (Chondrostei) – Holostei (Holostei) – kaulingas žuvys (Teleostei). Tokia "gradistinė" evoliucijos schema buvo savaime graži ir aiški. Bet deja, šiuo metu atrodo, kad ji nesiliečia su faktais. Idėja, kad Holostei nėra filialas, bet lygis, būtų patvirtinta, jei Amia būtų genetiškai priartėjusi prie kaulų žuvų nei karabino (arba atvirkščiai). Tada šiuolaikinis "Holostei" negalėjo būti sujungtas į filialą, ir tai reikės tik laikyti lygiu laipsniu. Iš tiesų, vertinant pagal naujausius duomenis, "Amia" ir "Carapace" tiesiog puikiai sujungiami į evoliucinę šakelę, atskirai nuo kaulų, taigi "krušos" idėja čia yra nereikalinga.

Pav. 2 Carapace (spotted gar) vieta evoliuciniam stuburinių medžiui. Aukščiau (a) – schematiškas medis, kuriame nurodomi visi genomo dubliavimai (VGD1, VGD2, TGD). Žemyn žemyn (b) – molekulinis medis, sudarytas remiantis 243 baltymų sekos palyginimu. Skaičiai nurodo paramos medžių mazgų lygius, o šakų ilgis yra proporcingas aminorūgščių pakaitalų skaičiui. Straipsnio iliustracija diskusijoje Gamtos genetika

Tiesa, iš tų pačių pilnų genomų palyginimų galima daryti išvadą, kad Holostei filialo evoliucija buvo daug lėtesnė nei Teleostei evoliucija. Bet tai visiškai atitinka klasikinės zoologijos duomenis: galų gale ir karamelė, ir Amija išliko beveik nepakitę nuo jų protėvių, kurie gyveno prieš 80 mln. Metų. Tačiau "Teleostei" esant spartėjančiam evoliucijos greičiui yra visiškai įmanoma susieti su unikaliu šiai šakai papildomą pilną genomo dubliavimą – tą patį TGD.

Įdomu tai, kad ne tik daugelio genų sekos, bet ir jų "bendravimo" metodai chromosomose lukšto lukšte yra labai konservatyvūs. Carapace lydekos turi 29 porų chromosomų, tai yra – kitaip tariant, 58 chromosomos visose ląstelėse, išskyrus lytinę (2n = 58). Visų genomų analizė parodė, kad tokioje toli nuo lukštų likučių būtybių, kaip vyras ir vištiena, daugelyje chromosomų dalių išlaiko tuos pačius genus, išdėstytus ta pačia tvarka.Norint "paversti" chromosomų koaguliančių rinkinį į vištos chromosomų rinkinį, reikia tik 17 didelių genetinių įvykių (chromosomų pertraukų, suliejimų ar translokacijų). Juodosiose žuvyse chromosomų struktūra yra daug mažiau stabili, tai priklauso ne tik nuo jų papildomo genomo kopijavimo, bet ir nuo chromosomų pertvarų bangos, kuri dėl kažkokios priežasties uždengė kaulinių žuvų protėvių genomą iki šio įvykio.

Žvelgiant į didžiulę genomų evoliuciją, tokie genai yra ypač įdomūs, kurie aiškiai sujungti į šeimas (genų grupes, gautas iš vieno "protėvio" geno grupių) ir idealiai į grupes (genų grupes, kompaktiškai atsirandančias vienas po kito ant chromosomos). Hox genai, kurie atlieka svarbų vaidmenį daugiasluoksnių gyvūnų vystymuisi, todėl yra gerai ištirti, yra pagrindinis tokių genų pavyzdys (žr., Pavyzdžiui, lėtai judančių gyvūnų kūno sutrumpinimas yra susijęs su Hox genų praradimu, Elements, 03/04/2016). Didžioji dauguma gyvūnų Hox genai sudaro vieną klasterį; Joje paprastai yra apie dešimt genų, kartais šiek tiek daugiau, kartais mažiau. Tačiau stuburinių, kaip žinome, senovėje buvo viso genomo padvigubėjimas ir du kartus.Todėl tipiškiausiu atveju yra keturi "Hox" klasteriai, pvz., Žmonės (yra 39 Hox genai). Tačiau teleostinių žuvų genomas trečią kartą padvigubėjo, taigi jie turi septynis ar aštuonius "Hox" klasterius, nors "Hox" genai paprastai yra tik 45-49; pastaroji reiškia, kad po naujo genomo padvigubėjimo kai kurie Hox genai dingo kaip nereikalingi (B. Guo ir kt., 2011 m., pasikartojančio geno evoliucija po viso genomo dubuozimo teleosto žuvyse).

Ką mes matome kareivijoje? Ji, kaip tikėtasi, turi tik keturis "Hox" klasterius, kuriuose yra 43 Hox genai. Tai gana didelis skaičius, o tai reiškia, kad lydekos Hox lydekos kolekcija yra labai išsami. Toks visiškumas yra archajiškas savaime; Iš tiesų, daugelyje šakų, kurios vystėsi greičiau nei Holosteis, išnyko tam tikri Hox genai. Pvz., Genas Hoxd14 buvo savarankiškai visiškai prarastas tiek kaulingose ​​žuvyse, tiek žinduoliams. Funkcine forma jis yra esteryje, kuris priklauso dar senesniam nei Holostei, Chondrostei grupei (kremzliniai ganojai). O lukšto lydekoje šis genas yra išsaugotas, bet tik kaip neveikiantis pseudogenas. Tokių "molekulinių fosilijų" buvimas liudija apie lėtą evoliuciją ir tuo pačiu galimybę sužinoti kažką naujo apie tai, kaip iš tiesų vyko evoliucija.

Kitas įdomus informacijos elementas, išgautas iš carapace genomo, susijęs su šviesos suvokimo evoliucija. Yra žinoma, kad visuose stuburinių gyvūnų tarpsniuose smegenys formuoja šviesai jautrią augimą – vadinamąją "trečiąją akį" arba parietinę akį, arba epifizę, arba pinealinį organą (visa tai yra tas pats). Šiuolaikiškais gyvūnais paritetalinė akis užblokuoja oda, todėl ji nematoma iš išorės, bet ji vis tiek gali išlaikyti tam tikrą jautrumą šviesai. Tai yra papildomas regėjimo organas, kuris daugiausia skirtas įrašyti dienos šviesos pokyčius, kontroliuojant atitinkamus bioritmus. Molekuliniams biologams ir genetikams ypač įdomu, kad pinealio organas turi savo šviesai jautrius baltymus, kurie skiriasi nuo šviesai jautrių baltymų, turinčių įprastines porines akis. Iš sausumos stuburinių šis baltymas yra pinopsin, o kaulo žuvys – nesusiję su juo. exorodopsin (žr., pavyzdžiui, H. Mano, Y. Fucada, 2007 m. Trečioji vidurinė akis: stuburinių fotoreceptorinių organų evoliucija iš odos liaukų). Kaip paaiškėjo, kopūstinis lydekas turi tiek pinopsin ir exorodopsin genus, tai yra, yra dvi specifinės šviesai jautrūs pinealio organo baltymai. Pasirodo, tai yra arkadinė valstybė.Anksčiau biologai manė, kad bendras protėvis žuvies ir sausumos stuburiniams tik "Išorinis" šviesai baltymas pinopsin į kaulinių šakų jis buvo prarasta, o vietoj to jis buvo ekzorodopsin. Dabar scenarijus yra gana skirtingos: iš bendro protėvio žuvų ir sausumos stuburinių buvo vienu metu dviejų baltymų Naudodami šią funkciją, tačiau žemė stuburiniai pasiduoti vienas iš jų, ir kaulingas žuvis – iš kitos. Tai puiku, kaip palyginti dvi gerai žinomas gyvūnų grupes su trečiąja, prastai suprantama, padeda paaiškinti abiejų jų evoliucinį kelią (3 pav.).

Pav. 3 Žiurkių, žmonių ir kiaukutinių genų palyginimas. Palyginus juos poromis, galima rasti bendruomenę, kuri, tiesiogiai lyginant kaulines žuvis su vyru, liko paslėpta. Čia kalbama apie atskirų genų nukleotidų sekas, tačiau lyginant visas genų grupes taikomas panašus principas. Kaip Tautos atstovo, tiek čia, tiek ankstesnėje iliustracijoje matyti Susumu Jis (Susumu Ohno), labai Japonijos genetikas, atrado visą genomą dubliavimo stuburinių. Straipsnio iliustracija diskusijoje Gamtos genetika

Genai ir audiniai

Lyginamoji genomika kartais padeda suvokti tokias problemas, kurios visada (bent jau keletą šimtų metų) besąlygiškai priklauso kūno mokslams – pavyzdžiui, ta pati lyginanti anatomija. Žinoma, genomika negali pakeisti organizmo mokslo. Tačiau gali būti pridėta naujų duomenų, kurie leis jums pamatyti seniai žinomą istoriją iš netikėtų pusių. Tai būdinga stuburinių skeleto audinių evoliucijai.

Mes apibrėžiame su sąvokomis. Tvirti skeleto audiniai yra kaulai, dentiinas, emaliai ir visų rūšių retos dentinės arba emalio formos medžiagos (pavyzdžiui, ganoinas, kuris yra kaoroidinių skalių, būdingų šlaunų lydekoms, dalis). Visi šie audiniai mineralizuoti ir mikroskopiniai kalcio fosfato kristalai (Ca3(PO4)2) Fosfatiniai audiniai yra viena iš unikaliausių savybių, išskiriančių visų šiuolaikinių gyvūnų stuburinius. Nenuostabu, kad šių audinių istorija yra labai svarbi norint suvokti, kaip paprastai išsiplėtojo stuburiniai gyvūnai (žr., Pavyzdžiui, "Kremzlės žuvys turi baltymų, būtinų kaulams formuoti", "Elements", 2013 m. Rugsėjo 23 d.).Pavyzdžiui, ar pirmieji tikri stuburiniai šarvai, žvynuoti, ar visiškai minkšti? Ir bet kokiu atveju, kas pasirodė anksčiau – svarstyklės ar šarvai? Visiškas supratimas apie mūsų protėvių evoliucijos pradžią neįmanomas be atsakymų į šiuos atrodytų labai paprastus klausimus.

Dabar įsivaizduokite, kad pažvelgime į evoliucinį procesą per tam tikrą įsivaizduojamą universalųjį įrenginį, kuris neaiškiai primena teleskopą ar mikroskopą. Žalingai pakeiskite šio prietaiso optiką nuo morfo-fiziologinio lygio iki molekulinio lygio. Tada pamatysime ne visus organizmus, bet genus ir baltymus. Pavyzdžiui, visiems mineralizuotiems stuburinių audiniuose yra specifinių baltymų grupė, trumpai vadinama kalcio surišantys baltymai (jų ilgesnis ir tikslesnis pavadinimas yra slopinantis kalcio fosfoproteinas, Scpp). Šie baltymai yra įvairūs ir daugybiniai: pavyzdžiui, žmogaus genuose rasta 23 kalcio surišančių baltymų skeleto audinių genai. Šiuolaikiniuose kryžminio skaldymo žuvyse tokių genų latimerija yra 14. Danio-rerio-15. Kalbant apie evoliucinį medį, mes iš karto pamatysime, kad žmogus ir latimeriai priklauso vienai evoliucinei kūniškos šliužo kamienai (Sarcopterygii), kuriuose yra kaulinių žuvų, įskaitant Danius , nepateikite.Tuo pačiu metu, iš visų kalcio surišančių skeleto baltymų genų, tik du yra bendri mėsos ir kaulų ir kaulų; Gal tai reiškia, kad jų bendras protėvis turėjo sunkius audinius, kurie buvo blogai išvystyti?

Ne visi. Čia mums padės šernų lydekos – senovės ir daugeliu atžvilgių primityvios žuvys, kurios nepriklauso nei kūnui, nei kaulams. Iš kalcio surišančių skeleto baltymų genų yra krabų lydekos genų, kurių beveik pusantro karto daugiau nei žinduoliams ir daugiau nei dvigubai didesni nei koelakanto ir danios. Čia yra ir tie du genai, kurie yra bendri teleosto kūne ir minkštajame. Be to, tarp kalcio surišančių baltymų lydekos ląstelių genų yra penkių genų, kurie anksčiau buvo laikomi unikaliais teleostinėms žuvims, ir šešiems genams, kurie anksčiau buvo laikomi unikaliais mėsos troškiniams! Pasirodo, kad "primityvioji" žuvis, kuri šiuo atveju gali būti laikoma reprezentacine karabako lydekle, šių genų rinkinys buvo turtingas ir universalus. Bet tada prasidėjo specializacija, dėl kurios buvo prarasta dalis genų – ir įvairūs dalykai buvo prarasti įvairiose srityse.Apie tą patį scenarijų, kurį ką tik matėme parietalinės akies šviesai jautrių baltymų evoliucija; bet čia tai dar labiau išreikšti.

Įdomu tai, kad dar 18 gelio kalcio surišančių baltymų, randamų pjuvenų kiaukutėje, nėra randami kaulų mėsoje arba kūno kojose. Šie genai (ir jų atitinkami baltymai) labai anksti išnyko daugumos žuvų evoliucijoje arba, atvirkščiai, pasirodė tik Holostei filiale. Šio klausimo sprendimas, turime galvoti, padės suprasti, kaip molekulinė evoliucija vyksta dažniau: palaipsniui pridedant naujus genus ar santykinai greitai formuojant didelį genų fondą, iš kurio kiekvienas filialas parenka tinkamus genus. Duomenys apie kiaukutę dažniau pasisako už antrąjį mechanizmą, tačiau vis dar nežinoma, kaip ji plačiai paplitusi.

Šaltinis: Ingo Braasch Andrew R. Gehrke, Jeramiah J. Smith Kazuhiko Kawasaki, Tereza Manousaki Jeremy Pasquier Angel Amores Tomas Desvignes, Petras Batzel Julian Catchen, Aaronas M. Berlyno Michael S. Campbellas Danielis Barrell Kyle J. Martinas Johnas F. Mulley, Vydianathan Ravi Alison p Lee Tetsuya Nakamura, Domitille Chalopin, Shaohua ventiliatorius, Dustinas Wcisel Cristian Canestro, Jasonas Sydes Felix EG Beaudry Yi Sun ", Jono Hertel, Michael J. Plotis Mario Fasold , Mikio Išijama Jeremy Johnsonas, Steffi Kehr, Marcia Lara Jonas H. Letaw Gary W. Litman, Ronda T. Litman, Masato Mikami, Tatsuya Ota, Nulis Ratan Saha, Luiza Williams, Peter F. Stadler Han Wang, John S. Taylor Quenton Fontenot, Allyse Ferara, Stephenas MJ Searle, Bronwen Aachen, Markas Yandell, Igoris Schneider Jeffrey A. Yoder Jean-Nicolas Volff Axel Meyer Chrisas T. Amemiya, Byrappa Venkatesh, Petras WH Olandija Yann Guiguen , Julien Bobe, Neil H. Shubin, Federica Di Palma, Jessica Alfoldi, Kerstin Lindblad-Toh ir John H. Postlethwait. Paaiškėjusio garo genomo apšviestos spermatozoidų evoliucija ir palengvina žmonių-teleosto palyginimą. Gamtos genetika. 2016. V. 48. P. 427-437.

Sergejus Ястребов


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: