Найдено животное с самым большим количеством генов

У микроскопического речного рачка дафнии оказалось больше генов, чем у любого другого животного из тех, чьи геномы уже расшифрованы. Статья большой группы исследователей, впервые определившей полногеномную последовательность ДНК дафнии Daphnia pulex, появилась в журнале Science. Коротко о работе пишет портал LiveScience.

Дафнии относятся к планктонным организмам и обитают в пресноводных водоемах. Они являются прекрасными индикаторами состояния водоемов - в ответ на изменение качества воды дафнии чрезвычайно быстро вырабатывают какие-либо приспособления. Например, при уменьшении содержания кислорода рачки усиливают выработку гемоглобина - белка, связывающего O₂. Кроме того, в зависимости от условий дафнии могут размножаться половым или бесполым путем, регулируя при этом пол своих потомков - либо это будут только самки, либо только самцы.

Расшифровка генома дафнии в общей сложности заняла 10 лет. Ученые выяснили, что в геноме D. pulex содержится как минимум 30,9 тысячи генов - для сравнения, в геноме человека насчитывается около 23-25 тысяч генов. Исследователи показали, что многие гены являются результатом дупликации - то есть удвоения последовательности уже существующих генов. Этот процесс в ДНК дафний протекает, в среднем, втрое активнее, чем в ДНК других живых существ. Также D. pulex "неохотно" расстаются со старыми и зачастую неработающими генами - их содержание в геноме рачков также примерно втрое больше, чем в ДНК других организмов.

Ученые полагают, что большое количество генетического материала необходимо дафниям для того, чтобы оперативно реагировать на изменения окружающей среды. Множество различных генов представляют собой ресурс для мутаций - появляющиеся в них изменения позволяют D. pulex подстраивать свой организм под изменяющиеся условия.

Недавно ученые описали еще одно существо с необычным геномом - ДНК оболочника Oikopleura dioica устроена принципиально иначе по сравнению с ДНК других организмов. Разница касается расположения некодирующих и кодирующих белки и РНК и участков.

У грибов нашли прыгающие гены

Ученые показали, что у относительно сложных организмов может происходить горизонтальный перенос генов. До сих пор многие специалисты полагали, что этот процесс характерен для относительно примитивных живых существ. Новая работа опубликована в журнале Current Biology, а коротко она описана в пресс-релизе университета Вандербилта.

Изначально авторы не собирались искать свидетельства переноса генов между различными видами грибов. Они занимались изучением эволюционных связей между ними и сравнивали полногеномные последовательности ДНК сотни видов. Исследователи выяснили, что крупный кластер из 23 генов "перепрыгнул" из ДНК грибов рода Aspergillus (плесень, растущая на богатых крахмалом субстратах) в ДНК грибов из рода Podospora (обитают в навозе травоядных животных и способны расщеплять растительные ткани для извлечения энергии).

"Прыгающий" кластер необходим для синтеза токсичного вещества стеригматоцистина. Грибы используют его для защиты от других организмов и для их уничтожения. Родственные стеригматоцистину вещества используются для производства антибиотиков.

До сих пор большинство известных примеров горизонтального переноса генов (то есть передачи генетического материала организму, который не является прямым потомком донора) было обнаружено у бактерий и вирусов, и многие исследователи полагали, что у высших организмов такие генетические "прыжки" не происходят.