Архангельские биологи «вытащили» из моллюска 2,4 гигабайта информации

 Фото: dvinanews.ru

Именно столько содержится в геноме Европейской жемчужницы.

Биологи Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (так называемый Лавёровский центр, расположенный в Соломбале, Архангельск) в составе международной группы расшифровали полный геном исчезающего пресноводного моллюска европейская жемчужница (Margaritifera margaritifera), имеющего редкие биологические свойства. 

Проект реализовывали три года. Исследования в России вели директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов и ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии ФИЦКИА УрО РАН Илья Вихрев. Часть работ, для которых использовали ультрасовременные секвенаторы ДНК, шла в Университете Порто (Португалия), ими руководил профессор Мануэль Лопес Лима.

— Европейская жемчужница – первый пресноводный моллюск этого семейства, чей геном теперь полностью расшифрован, – цитирует Ивана Болотова пресс-служба ФИЦКИА РАН. – Это второй в мире крупный пресноводный двустворчатый моллюск с полностью известным геномом. Он содержит 2,4 гигабайта информации. Идентифицировано 35 119 генов, которые кодируют разные белки. Это один из крупнейших прорывов мирового уровня в геномике 2020 года. Часть генов мы расшифровали и узнали их функциональные свойства – за какие белки и особенности организма они отвечают.

Жемчужница ранее жила по всей Европе, но теперь числится исчезающим видом в большинстве стран континента. В XVII–XIX веках на севере России и в странах Скандинавии жемчужниц добывали в промышленных масштабах: из речного жемчуга изготавливали украшения, его использовали для инкрустации окладов икон и жемчужного шитья на одежде. Теперь жизнеспособные популяции сохранились только на территории Норвегии и РФ (на Кольском полуострове, в Республике Карелия, Архангельской, Ленинградской и Новгородской областях). По подсчетам биологов, на Северо-Западе России всё ещё обитают десятки миллионов жемчужниц. Зато в Австрии осталось их меньше 2000.

Обычно европейская жемчужница населяет холодные быстротекущие реки. По словам Ивана Болотова, глобальное потепление климата вызвало сложности с размножением и воспроизводством холодолюбивого вида. Личинки моллюсков развиваются на жабрах лососёвых рыб (семги и кумжи). Если вода недостаточно холодная, они не смогут прикрепляться к жабрам рыбы-хозяина, и вскоре гибнут от теплового шока.

Жемчужницы это один из древних представителей животного мира. Первые виды появились на Земле около 170 миллионов лет назад, то есть были современниками динозавров. За прошедшее время ряд особенностей жемчужниц, к примеру форма раковины, практически не изменился. Скорость их генетической эволюции – очень медленная.

— Раз жемчужницы медленно эволюционируют, то они обладают неким механизмом, который обеспечивает стабильность их генома, – рассказывает Иван Болотов. – В геноме в процессе его функционирования могут происходить ошибки вроде сбоев компьютерной программы, но у жемчужниц есть нечто, позволяющее удалять эти ошибки, стирать их из генетического кода. Порядок генов в митохондриальном геноме жемчужниц за 170 миллионов лет остался неизменным.

Жемчужница это животное-долгожитель, предельный возраст зависит от климата. Отдельные ее особи на Севере могут доживать до двух сотен лет и более, в то время как на юге больше 50 лет жемчужницы не живут.

Расшифрованный геном жемчужницы имеет большое значение для ее сохранения. Работа позволит оценить состояние популяций и шансы на выживание вида. Помимо этого, ученые смогут идентифицировать функциональные гены, отвечающие за долголетие, именно они позволяют жемчужнице при определенных условиях регулировать продолжительность жизни. В перспективе эту часть исследования можно спроецировать на человека. Активирование аналогичных по функциям генов в теории может послужить делу продления человеческой жизни.

Комментарии:

  1. Да, это действительно прорыв в области генной инженерии, открывающий путь
    к распознанию самого главного существующего на земле — жизни.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *