Расшифрована генетика грибного братоубийства

Эгоистичные гены — это гены, которые передаются следующему поколению, но не дают преимущества особи в целом и иногда могут быть вредными. Исследователи из Уппсальского университета впервые секвенировали (или картировали) два эгоистичных гена у гриба Neurospora intermedia, которые заставляют споры гриба убивать своих «братьев и сестер». Неожиданно оказалось, что эти гены не родственны друг другу, что, возможно, указывает на более широкую распространенность эгоистичных генов, чем считалось ранее.

Один из примеров эгоистичного гена, известного как «убийца спор», найден у некоторых грибов. Если спора гриба несет этот ген, она убивает все родственные («братские») споры, у которых этого гена нет. Таким образом, ген-убийца спор передается дальше, несмотря на вред для гриба в целом.

Впервые исследовательской группе из отдела систематической биологии Уппсальского университета удалось секвенировать полные геномы, содержащие сложные эгоистичные гены. Ученые секвенировали геномы двух разных типов убийц спор, найденных у аскомицетового гриба Neurospora intermedia. Результаты опубликованы в Nature Communications.

«Секвенировать эгоистичные гены такого типа сложно, поскольку они часто расположены в частях хромосомы, где накопилось огромное количество мутаций и где фрагменты хромосомы были перестроены», — говорит руководитель исследования Ханна Йоханнессон.

Секвенирование генома показало, что гены-убийцы спор существуют в областях хромосом, где большая часть хромосомы изменила направление, образуя так называемые инверсии. Эти области хромосом также накопили многочисленные новые мутации и регионы, где расширилась повторяющаяся ДНК. Мутации могут означать, что особи с генами-убийцами спор менее приспособлены, что может объяснять редкость этих генов у Neurospora intermedia.

«Один результат, который нас удивил, заключался в том, что два убийцы спор не были родственны друг другу и используют разные гены для убийства братских спор. Это может указывать на то, что эгоистичные гены в целом и гены-убийцы спор в частности встречаются чаще, чем раньше думали», — говорит ведущий автор исследования Еспер Сведберг.