Первые анализы генома утконоса могут поспособствовать предотвращению болезней
Марк Батцер расшифрует "прыгающие гены", чтобы проследить эволюцию млекопитающих.
Батон-Руж, штат Луизиана, США. Нет никаких сомнений в том, что утконос-это яйцекладущее, выделяющее молоко млекопитающее с утиным носом. Имея такие характерные для них адаптации, как перепончатые лапы, пригодные для водного образа жизни, и ядовитые шпоры, украшающие самцов, для многих утконос представляет собой мозаику эволюционного развития. Марк Батцер (Государственный университет Луизианы) совместно с международным консорциумом ученых под руководством Веса Варрена (Вашингтонский университет, Сент-Луис, штат Миссури) подняли эту теорию на совершенно новый уровень, доказав, что внешний облик семейства утконосовых не просто поверхностный: их ДНК в равной степени наследует птиц, рептилий и млекопитающих.Консорциум провел первые анализы ДНК утконоса, что на сегодняшний день является самым масштабным генетическим исследованием популяции утконосов. "Их геномная организация была странной и немного неожиданной", - сказали Батцер и Эндрю Перебум, выпускники Государственного университета Луизианы и одни из главных исследователей проекта. "Оказалось, она больше сходна с ДНК птиц и рептилий, чем млекопитающих, хотя утконосы в действительности относятся к млекопитающим. Это также древнее животное, и оно осталось относительно примитивным и неизменным, как в физических свойствах, так и генетически".
Что это открытие значит для общественности? Реальный потенциал в успехе предупреждения человеческих болезней и лучшее понимание эволюции млекопитающих.
"Это огромный шаг вперед для генетики", - сказал Батцер. "Ключ в понимании. Мы много узнаем о регуляции генов и иммунной системе млекопитающих, что имеет огромное значение для исследования предрасположенности к болезням. Со временем мы надеемся установить первопричины и методы предотвращения заболеваний у людей".
Утконос был выбран в качестве предмета исследования в значительной степени из-за его странного внешнего вида, но в число других факторов выбора входит угрожающий исчезновением статус вида в его природной среде обитания (Австралия). Утконос – это чрезмерно пугливое по природе животное и редко удавалось разводить этих животных в неволе. Исследователи надеются, что некоторые ключи к разгадке, обнаруженные в ДНК утконоса, могут привести к новым направлениям почвоохранных мероприятий.
Международное исследование по расшифровке генома утконоса было чрезвычайно крупномасштабной затеей, в которую десятки престижных исследователей внесли свой вклад. Батцер и его команда в составе Эриен Смит из Института системной биологии, Сиэтл, и Девид Рей из Университета Западной Виргинии, Моргантаун, разработали в лаборатории Батцера при Луизианском университете очень специфический аспект этого проекта, расшифровуя подвижные элементы ДНК, которые часто называют "прыгающими генами" или даже "бессмысленной ДНК".
"Раньше думали, что эти подвижные элементы настолько малы, что не имеют никаких функций", - сказал Батцер. "Но, в действительности, они вызывают вставки и делеции, которые могут привести не только к генетическим заболеваниям у людей, но и к созданию новых генов и семейств генов в геноме, которые также могут вызвать генетические заболевания у людей". Поэтому понимание того, как воздействуют подвижные элементы на структуру генома, является наиболее важным в понимании функции генома. В исследовании утконосов группа Батцера смогла точно определить конкретные случаи вставок подвижных элементов в пределах вида и установить временные рамки каждого генетического случая.
Батцеру и нескольким разным международным консорциумам удалось определить последовательность геномов у нескольких видов в прошлом, и совсем недавно у макак-резусов и первых сумчатых, маленьких, южноамериканских видов опоссумов. "Каждый из них дает нам еще один кусочек к головоломке, что подводит нас намного ближе к ответам на все более злободневные вопросы о генной и геномной организации, и эволюции", - сказал Батцер.
