Наследуемая эпигенетика привела к рекордно быстрой эволюции

Одомашнивание кур привело к быстрым и масштабным изменениям в функционировании генома. Исследователи из Линчёпингского университета (Швеция) установили, что эти изменения являются наследуемыми, хотя и не затрагивают структуру ДНК.

Около 8000 лет назад люди начали содержать банкивских джунглевых кур (Red Junglefowl). В эволюционном масштабе внезапное появление огромного разнообразия домашних птиц разного цвета, формы и размера произошло за рекордно короткое время. Традиционное дарвиновское объяснение заключается в том, что за тысячи лет люди отбирали свойства, возникшие в результате случайных спонтанных мутаций в генах кур.

Зоологи из Линчёпинга, во главе с Даниэлем Нэттом и Пером Йенсеном, в своём исследовании демонстрируют, что так называемые эпигенетические факторы играют большую роль, чем считалось ранее. Исследование опубликовано в высокорейтинговом журнале BMC Genomics.

Учёные изучили, как индивидуальные паттерны активности генов в мозге отличаются у современных несушек по сравнению с исходной формой вида — банкивской джунглевой курицей. Они обнаружили сотни генов, активность которых была существенно различной.

Были измерены степени одного из видов эпигенетической модификации — метилирования ДНК — в нескольких тысячах генов. Это химическое изменение молекулы ДНК, которое может влиять на экспрессию генов, но, в отличие от мутации, не проявляется в структуре ДНК. Результаты показали чёткие различия в сотнях генов.

Исследователи также проверили, являются ли эпигенетические различия наследственными. Ответ был положительным: куры наследовали как метилирование, так и активность генов от своих родителей. После восьми поколений скрещивания двух типов кур различия всё ещё были очевидны.

Результаты позволяют предположить, что одомашнивание привело к эпигенетическим изменениям. Более чем для 70 % генов у домашних кур сохранился более высокий уровень метилирования. Поскольку метилирование — гораздо более быстрый процесс, чем случайные мутации, и может происходить в результате стресса и другого опыта, это может объяснить, как изменчивость внутри вида может так резко возрастать за короткое время. Исследование Нэтта и Йенсена может привести к пересмотру важных основ теории эволюции.