Учёные расшифровали геном брюхоногого моллюска «морской панголин»

Несмотря на экстремальные условия — высокое давление, температуру, сильную кислотность и низкий уровень кислорода, напоминающие условия доисторических времён, — гидротермальные источники населяет разнообразная фауна, представляющая большой интерес для биомедицинских и других исследований. Особое внимание морских учёных привлекает брюхоногий моллюск «морской панголин» (scaly-foot snail).

Это единственный современный гастропод, обладающий бронированной чешуёй, которая была обычным признаком гастроподов в кембрийский период более 540 миллионов лет назад. Также это единственный известный организм, который включает железо в свой экзоскелет. Однако о его геноме и необычной морфологии известно мало, так как моллюска крайне сложно найти и собрать.

Исследовательская группа под руководством профессора Цянь Пэйюаня из HKUST в сотрудничестве с JAMSTEC собрала 20 особей на глубине около 2900 метров в Индийском океане и проанализировала последовательность генома моллюска.

Вопреки ожиданиям, что у существа есть новые, специализированные гены, обуславливающие его необычную морфологию, команда обнаружила, что все гены моллюска уже существуют у других моллюсков, таких как кальмар и жемчужная устрица, и его генная последовательность почти не изменилась в ходе эволюции. 25 факторов транскрипции, которые, как определила команда, способствуют формированию чешуи и раковины, также участвуют в образовании многих других уникальных твёрдых частей у моллюсков — например, крышечки у гастроподов, клюва у кальмаров, спикул у хитонов и щетинок у полихет.

«Хотя новых генов выявлено не было, наше исследование даёт ценное понимание процесса биоминерализации — того, как кластеризация, позиционирование и включение-выключение комбинации генов определяют морфологию вида», — сказал профессор Цянь. «Расшифровка генома "морского панголина" углубляет наши знания о генетических механизмах моллюсков и закладывает генетическую основу для прикладных исследований. Одно из возможных направлений — изучение того, как их покрытые железом раковины выдерживают сильные удары, что может дать идеи для создания более защищённой брони».

Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Nature Communications.

Изучение геномов организмов из таких источников часто приводит к прорывам в биомедицине и других областях. Например, недавно фермент микроба, обитающего в этих жерлах, был использован для обнаружения COVID-19 и других вирусов, таких как ВИЧ и SARS.