Детальные генетические исследования выявили у живущей до сих пор древней рыбы латимерии 62 относительно молодых гена. Ученые определили, что она приобрела их за последние десять миллионов лет в результате эволюции. До этого считали, что латимерия — это живое ископаемое, которое не изменилось за 400 миллионов лет своего существования. Статья опубликована в журнале Molecular Biology and Evolution.
Впервые африканского целаканта Latimeria chalumnae выловили в 1938 году у берегов Южной Африки. Ученые были поражены тем, что анатомия этой экзотической рыбы полностью соответствовала ископаемым латимериевым рыбам, считавшимся вымершими 65 миллионов лет назад.
В новом исследовании канадские ученые из Университета Торонто выяснили, что, несмотря на то, что тело латимерии практически не изменилось, геном одного из самых древних и загадочных организмов на Земле продолжал эволюционировать. Результаты расшифровки ДНК показали, что за последние десять миллионов лет в геноме латимерии появились десятки новых генов.
Авторы считают, что они перешли к древней рыбе от других видов в результате процесса горизонтального переноса генов. Положение в последовательности позволяет предполагать, что новые гены произошли от транспозонов, также известных как «эгоистичные гены». Это паразитические элементы ДНК, единственная цель которых — создавать больше копий самих себя, чего они и достигают, перемещаясь между видами.
«Наши результаты представляют собой яркий пример феномена транспозонов, вносящих вклад в геном хозяина, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования Тима Хьюза (Tim Hughes), профессора молекулярной генетики Центра клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли при Университете Торонто. — Мы не знаем, какую функцию выполняют эти 62 гена, но многие из них кодируют ДНК-связывающие белки и, вероятно, играют роль в регуляции генов, даже незначительные изменения которых важны в эволюции».
Транспозоны иногда также называют «прыгающими генами», потому что они меняют свое место в геноме благодаря самокодирующемуся ферменту, который распознает и перемещает свой собственный код ДНК с помощью механизма «вырезать и вставить». Новые копии при этом могут возникать в результате случайных скачков во время деления клеток, когда реплицируется весь геном. Со временем код фермента приходит в негодность, и скачки прекращаются. Но если измененная последовательность дает хозяину даже небольшое селективное преимущество, он может продолжить свою жизнь как уже как постоянный ген хозяина.
Ученые знают много примеров горизонтального переноса генов из транспозонов, но у латимерии этот процесс поражает своими масштабами.
«Латимерия имеет незаслуженную репутацию живого ископаемого, поскольку она имеет действительно большое количество транспозонных генов. Целакант, возможно, эволюционировал немного медленнее позвоночных, но это определенно не ископаемое», — говорит первый автор статьи, аспирант Исаак Йеллан (Isaac Yellan).
