Обнаружена первая "эгоистичная" хромосома, искажающая наследование у обоих полов

Исследователи выявили "эгоистичную" X-хромосому у плодовой мушки Drosophila testacea, которая искажает наследование как в сперматозоидах, так и в яйцеклетках.

"Исследователи знали об этих эгоистичных генах у самцов почти 100 лет, и они стали классическими примерами генетического конфликта", — говорит Грэм Киас, ведущий автор исследования, опубликованного в PNAS.

"Но до сих пор мы наблюдали, как конкретный ген обманывает систему либо у самцов, либо у самок — никогда у обоих одновременно".

Хромосомы несут генетическую информацию организма в форме ДНК. Во время мейоза — процесса деления клеток для формирования яйцеклеток и сперматозоидов — хромосомы обычно имеют равные шансы быть переданными потомству. Однако некоторые хромосомы содержат генетические элементы, известные как мейотические драйверы, которые нарушают правила наследования, чтобы повысить свои шансы на выживание.

Исследование, проведенное учеными из Университета Британской Колумбии и Университета Виктории, показало, что X-хромосома у широко распространенной палеарктической мухи:

• У самцов — уничтожает сперматозоиды, несущие Y-хромосому, обеспечивая передачу себя большему числу потомков.
• У самок — предпочтительно включается в яйцеклетку.

"Способность захватывать контроль над мейозом в столь разных контекстах — мужских и женских половых клетках — удивительна", — отмечает доктор Стив Перлман, руководивший исследованием.

Эта конкретная эгоистичная X-хромосома структурно необычна. Она ведет себя как суперген — большой блок ДНК, который больше не рекомбинирует (не смешивается) со своей нормальной X-хромосомой.

В результате она разрослась почти вдвое по сравнению с типичной X-хромосомой, накопив по пути фрагменты повторяющейся ДНК. Некоторые из этих повторов могут напрямую способствовать её способности "обманывать" систему во время размножения самок.

Полученные данные позволяют предположить, что нерекомбинирующие участки генома, такие как супергены, могут иметь недооцененное влияние на эволюцию эгоистичных генов.