Mamuto mitochondrinis genomas visiškai iššifruotas • Aleksandras Markovas • Mokslo naujienos apie "Elementus" • Genetika, paleontologija, mokslas Rusijoje

Mamuto mitochondrijų genomas visiškai iššifruotas

Mamutas. Paveikslėlis Zdenek Burian (vaizdas iš macroevolution.narod.ru)

Šiandien, vasario 7 d., Žurnalo žurnalas pranešė grupė Rusijos mokslininkų PloS biologija apie neįvykdytą mokslinį pasiekimą: ištirti visą mitologinės DNR sekos mamutai, gyvenusios daugiau nei prieš 30 tūkst. metų.

Pastaraisiais metais daugelis mokslininkų padarė pastangas izoliuoti DNR nuo mamuto kaulų ir minkštųjų audinių, išsaugotų amžinojo įšalo. Daugeliu atvejų galima išskirti tik labai trumpus DNR fragmentus, kuriuos sunku sujungti į ilgesnes sekas. Neseniai buvo pateikti elementai, skirti iššifruoti Vokietijos mitochondrinę mamotto DNR, surinktą iš daugybės labai mažų gabalų, o tai sumažina rekonstrukcijos tikslumą.

Profesorius Jevgenijus Ivanovičius Rogajevas ir jo kolegos iš kelių mokslo įstaigų Rusijoje ir Jungtinėse Amerikos Valstijose sugebėjo rekonstruoti visą mamotto mitochondrijų DNR daug didesniu tikslumu (16 842 nukleotidai ilgio). Tai buvo įmanoma dėl unikalaus mamuto kojų išsaugojimo, kuris 1986 m. Buvo atrastas per amžinąjį šulinį Chukotke, Enmennwei upės slėnyje.Užšaldyta mamutė išlaiko taip gerai, kad ji net išskiria ląstelių branduolį, o branduoliuose – branduolinę (chromosominę) DNR. Tai pirmasis tokio senovinio gyvūno branduolinės DNR nustatymo atvejis. Pagal radionuklidų analizę, chukšo mamutas gyveno 32.850 +/- 900 metų senumo. Visi kiti mamutai, iš kurių buvo galima išskirti DNR, yra daug jaunesni.

Mamuto mitochondrinis genomas (parodyta genų vieta mitochondrijų DNR molekulėje). Pav. iš straipsnio į PloS biologija

Galbūt ateityje galėsime iššifruoti šio mamuto branduolio DNR fragmentus, tačiau kol kas kalbame apie mitochondrijų DNR. Mitochondrijų DNR yra ypač patogi evoliucinėms rekonstrukcijoms, nes ji perduodama tik gimdymo linijoje ir nekombinuoja (t. Y. Tėvų genai nesimaišo su motina). Be to, kiekvienoje ląstelėje mitochondrijų DNR kopijų skaičius yra daug didesnis už branduolinę, o tai ypač svarbu senovės gyvūnų liekanų liekanų genetinei analizei.

Gerai išsaugotas fragmentas (33×36 cm kojos, nugaros ir kulkšnis) mamuto galinės dešinės kojos M. primigenius1986 m. įsikūrusi Chukotka Enmynvey upės slėnyje. Fragmento ilgis 88 cm. Nuotraukos iš straipsnio PloS biologija

Iš unikalaus čukčų kojos buvo įmanoma išskirti neįprastai ilgai visą mitochondrijų DNR fragmentus – iki 1200-1700 nukleotidų viename fragmente. DNR izoliavimas, sekvenavimas (nustatant nukleotidų seką) ir viso mitochondrijų genomo "surinkimas iš sekvencinių fragmentų buvo atliekamas nepriklausomai dviem laboratorijomis (Rusijoje ir JAV). Kaip įprasta, surinkimo procedūra reikalauja, kad sekvenciniai fragmentai sutaptų, o dėl padidėjusio dubliavimo padidėja surinkimo tikslumas. Šiuo atveju sutapimas vidutiniškai siekė 30 nukleotidų, bet kartais siekė 200. Kiekvienas mitochondrijų genomo regionas buvo nuosekliuojamas bent 9 kartus rusų kalba ir 5 kartus Amerikos laboratorijoje. Dėl visų šių pastangų gautos rekonstrukcijos tikslumas ir patikimumas pasirodė esąs gerokai aukštesni nei visuose ankstesniuose darbuose dėl nukleotidų sekos iššifravimo mamuto mitochondrijų DNR.

Mamuto ir šiuolaikinių dramblių mitochondrijų DNR palyginimas patvirtina Vokietijos mokslininkų išvadą, kad mamutai yra arčiau Indijos nei Afrikos dramblys.Indijos ir Afrikos dramblių linijų atskyrimas įvyko prieš 6 milijonus metų. atskyrimas pirmasis iš šių dviejų linijų (dėl mamutai ir Azijos drambliai, atitinkamai), remiantis analizės dalinių sekų mitochondrijų DNR buvo įvertintas 5,5 milijonų metų senumo; anot Rusijos mokslininkų, tai įvyko šiek tiek vėliau – apie 4 milijonus metų.

Rusijos mokslininkai pirmą kartą bandė įvertinti genetinės variabilizacijos lygį Sibiro mamutuose. Palyginkite visus otsekvenirovannye šiandien fragmentus mitochondrijų DNR mamutai kad gyveno skirtingu metu (nuo 32-33 iki 12 tūkst. Metų) skirtinguose regionuose Sibirą, mokslininkai padarė išvadą, kad egzistavo per vėlai pleistoceno Sibiro mamuto gyventojų buvo labai genetiškai vienalytė. Šiuolaikinės Indijos ir Afrikos dramblių populiacijos yra daug labiau polimorfinės (t. Y. Jie turi daugiau variantų mitochondrijų DNR nukleotidų seka). Matyt, Sibiro mamutai supaprastinta gyventojų struktūrą ir, skirtingai nuo šiuolaikinių dramblių buvo kaip viena didelė šeima, be suskirstymas į atskirus klanų ar pogrupiams.

Dėkojame Svetlana Borinskai iš Generalinės genetikos instituto Rusijos mokslų akademijos, kuri skubiai pateikia informaciją apie šį nuostabų Rusijos genetikų atradimą.

Šaltinis: Rogaev E. I., Моляка Ю. K., Malyarchuk B. A., Kondrashov F. A., Derenko M. V., Chumakov I., Grigorenko A. P. Išsamus mitochondrijų genomas ir filogenė pleistoceno mamutas Mammuthus primigenius // PloS Biologija. Kovo 2006. V. 4. Nr. 3. P. e73.

Taip pat žiūrėkite:
Mamuto faunos atstovai muziejaus-teatro ekspozicijoje "Ledynmetis – Mamuto salė" (Maskva, Visurezijos parodų centras, Paviljonas 71).
V. N. Zenin. Mamuto medžiotojai.
Didžiulių gyvūnų masinis nykimas Pleistoceno pabaigoje.

Aleksandras Markovas


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: :???: :?: :!: