Ученые секвенировали геном байкальской нерпы

Биологи СПбГУ в составе международной команды впервые описали геном байкальской нерпы — единственного млекопитающего, обитающего в озере Байкал. Исследование опубликовано в журнале Genes.

Байкальская нерпа — один из трех видов пресноводных тюленей. В конце XX века численность популяции резко сократилась (до 100 000 особей) из-за вспышки чумы плотоядных, но в последние годы постепенно восстанавливается.

По мнению ученых, секвенирование генома этого животного в будущем обеспечит постепенный рост популяции, поскольку гены хранят всю информацию об истории вида и отдельных особей. Этот подход поможет учесть условия, в которых животные выживают лучше всего.

Идея проекта возникла более 10 лет назад в рамках международного проекта Genome 10K 100k по инициативе Стивена О’Брайена, тогдашнего руководителя Центра геномной биоинформатики им. Ф. Добржанского СПбГУ. Целью было секвенирование геномов 100 000 живых организмов, включая байкальскую нерпу.

Работа затянулась из-за нехватки ресурсов и сложности ДНК нерпы. Первая версия генома представляла собой лишь набор отдельных фрагментов, которые было крайне сложно собрать из-за многочисленных повторяющихся участков. Проблему удалось решить с помощью нового метода Hi-C.

Метод Hi-C позволяет идентифицировать последовательности ДНК, которые физически близки друг к другу в клетке. Эта информация помогает организовать фрагменты, собрав их в полные хромосомы.

Благодаря секвенированию генома ученые СПбГУ смогли понять происхождение и родственные связи нерпы, а также оценить генетическое разнообразие популяции. Это ключевая характеристика для видов, вызывающих опасения с точки зрения сохранения, к которым относится байкальская нерпа. Отсутствие генетического разнообразия может угрожать существованию вида.

Другой важный вопрос, на который ученые смогут ответить в будущем, — происхождение байкальской нерпы. Согласно одной из теорий, около 3 миллионов лет назад тюлень мигрировал с побережья Северного Ледовитого океана на юг по рекам и оказался в озере Байкал, которое позже отделилось от соленых водоемов.

Кроме того, это исследование позволит сравнить геном байкальской нерпы с другими представителями северной фауны и другими видами пресноводных тюленей, чтобы определить момент разделения популяций.