Исследование бросает вызов Дарвину: ген R2d2 нарушает закон Менделя
Исследование под руководством Фернандо Пардо-Мануэля де Вильены из UNC School of Medicine показало, что некоторые аллели мышиного гена R2d2 могут быстро распространяться в лабораторных и диких популяциях мышей, несмотря на то, что они снижают репродуктивную приспособленность самок (у них меньше потомства).
Это открытие, опубликованное в Molecular Biology and Evolution, впервые демонстрирует на примере мышей, как «эгоистичный ген» может закрепиться в популяции, будучи вредным для выживания вида. Это нарушает ключевой принцип теории естественного отбора Дарвина, согласно которому вредные аллели должны со временем исчезать.
Как R2d2 «обманывает» отбор?
Ген нарушает закон расщепления Менделя, который предполагает равную вероятность передачи потомству материнского или отцовского аллеля. В ходе мейоза у самок (специализированного деления клеток для образования яйцеклеток) аллели R2d2 искажают процесс в свою пользу, чтобы чаще передаваться потомству — это явление называется мейотическим драйвом.
- «Самки мышей с искажённой передачей R2d2 также имели меньше потомства, — сказал соавтор Эндрю Морган. — Этот компромисс и делает R2d2 эгоистичным».
Важность открытия:
- Для эволюционной биологии: «Эгоистичные» генетические «зачистки» (sweeps) выглядят так же, как и адаптивные, но не связаны с полезными признаками. Это требует осторожности при интерпретации таких событий в геноме.
- Для прикладных задач: Компоненты R2d2 могут быть использованы в системах «генного драйва» (gene drive) для контроля инвазивных видов и переносчиков болезней (например, комаров, крыс, мышей), распространяя в популяции гены, вызывающие стерильность.