У тварин вперше знайшли кільцеподібні об'єднання хромосом як у рослин
Вчені вперше розшифрували повні геноми єхидни й качкодзьоба, і з'ясували, як у цих тварин з'явилися унікальні статеві хромосоми і деякі інші незвичайні риси.
Стаття, опублікована в науковому журналі Nature.
"Аналіз отриманих даних показує, що предки яйцекладних ссавців відокремилися від загального дерева еволюції приблизно 187 млн років тому, а предки єхидн і качкодзьобів розділилися 55 млн років тому», пишуть дослідники.
Яйцекладні - найдавніший і примітивний загін ссавців. Вони поєднують в собі риси древніх рептилій і птахів. Зокрема, представники загону відкладають яйця, але при цьому вигодовують потомство молоком, у них є дзьоби та інші химерні анатомічні риси.
Геном качкодзьоба частково розшифрували у 2008 році. Завдяки його аналізу вчені дізналися, що у цих ссавців є набір з п'яти статевих хромосом, які зчеплені один з одним особливим чином. Структура однієї з "жіночих" хромосом виявилася схожа на Z-хромосому рептилій і птахів.
В ході нового дослідження генетики під керівництвом професора Аделаїдського університету (Австралія) Франка Грутцнера повністю розшифрували геноми качкодзьобів і єхидни. В результаті вони з'ясували, як і коли з'явилися ці хромосоми, а також дізналися історію еволюції перших ссавців Землі.
Дослідники не просто прочитали весь геном цих тварин, але і з'ясували, яким чином він розбитий на хромосоми і як вони розподілені всередині ядра їх клітин. Подібні відомості, за словами Грутцнера і його колег, критично важливі для вивчення історії еволюції геному, в тому числі й того, як виникли унікальні статеві хромосоми качкодзьобів і єхидн.
В цілому генетики виділили понад 20 і 22 тисяч генів в ДНК качкодзьобів і єхидн. Потім їх розподілили по 21 нормальним парам хромосом, а також п'яти Х-хромосом і п'яти Y-хромосом. Зіставивши Набори дрібних мутацій і відмінності в пристрої генів у обох тварин, біологи прийшли до висновку, що їх предки розділилися вже після вимирання динозаврів, на початку еоцену, приблизно 55 млн років тому. Їх загальний предок відокремився від предків плацентарних і сумчастих 187 млн років тому, в першій половині Юрського періоду. Ці оцінки, як відзначають вчені, добре узгоджуються з даними палеонтологів.
Схожість структури та форми статевих хромосом качкодзьобів і єхидни показує, що ця унікальна система з'явилася ще у їх спільного предка.
Вчені припускають, що спочатку ці хромосоми були об'єднані в незвичайну кільцеподібну структуру, яка згодом розпалася на пов'язані один з одним частини. На користь цього, зокрема, говорить те, що копії генів з останньої чоловічої хромосоми Y5 є і в першій жіночій хромосомі X1.
Грутцнер і його колеги пояснюють, що раніше кільцеподібні об'єднання хромосом ніколи не знаходили серед тварин - їх зустрічали тільки у рослин.
Дослідники сподіваються, що подальше вивчення геномів качкодзьобів і єхидни допоможе їм зрозуміти, як виникла ця конфігурація хромосом і дізнатися інші риси їх генома, в тому числі те, як яйцекладні «втратили» гени, які відповідають за виробництво емалі зубів і розпізнавання гіркого смаку.
Також читайте: