Эпигенетическое наследование у дрожжей проливает свет на эволюционные дебаты

Исследование Йельского университета, опубликованное в Cell Reports, демонстрирует, как эпигенетические механизмы — наследование признаков без изменения последовательности ДНК — вносят вклад в эволюцию генной сети в реальном времени.

Ключевой вопрос

Учёные десятилетиями спорят, могут ли организмы передавать потомству признаки, приобретённые в течение жизни (ламаркизм), или эволюция движется исключительно случайными генетическими мутациями и естественным отбором (классический дарвинизм).

Эксперимент на дрожжах

• Модель: Исследователи использовали галактозный метаболический путь у дрожжей Saccharomyces cerevisiae.
• Метод: В течение семи дней с помощью ежедневной клеточной сортировки они отбирали и выращивали только те клетки, которые демонстрировали самый низкий уровень экспрессии генов в этой сети.
• Результат: Сниженный уровень экспрессии сохранялся в течение нескольких дней и множества поколений (дрожжи делятся каждые ~100 минут) даже после прекращения искусственного отбора.

Выводы

• Обнаруженные стабильные изменения в активности генов не могли быть объяснены исключительно редкими генетическими мутациями.
• Наследование эпигенетических факторов сыграло ключевую роль в наблюдаемой эволюции генной сети.
• Это указывает на явный ламарковский вклад в эволюцию.

Значение

Как заявил старший автор работы Мурат Аджар, классическая дарвиновская интерпретация эволюции не может в одиночку объяснить полученные данные. Результаты поддерживают идею о необходимости объединения генетических и эпигенетических механизмов в «великую унифицированную теорию эволюции».