Расшифрован геном радужной форели

Международная группа исследователей, использовав рыбу, выведенную в Университете штата Вашингтон (WSU), составила генетический профиль радужной форели (Oncorhynchus mykiss). Это позволило изучить её относительно недавнюю генетическую историю, открывающую окно в эволюцию позвоночных.

Исследование под руководством Янна Гийгена из Французского национального института сельскохозяйственных исследований опубликовано в Nature Communications.

Ключ к пониманию эволюции

Учёные сосредоточились на скорости эволюции генов после редкого события удвоения всего генома, произошедшего у предка форели примерно 100 миллионов лет назад. В отличие от обычных мутаций, такое удвоение действует как черновик текста: копию можно редактировать, не рискуя уничтожить оригинал.

Обычно следы таких событий теряются со временем из-за последующих генетических изменений. Но 100 миллионов лет — относительно короткий срок для подобных событий, что позволило учёным увидеть «процесс редактирования» генома форели.

«У людей и большинства позвоночных события дупликации были более древними, поэтому сохранилось меньше дублированных генов. Большинство из них со временем теряется или настолько изменяется, что перестаёт быть узнаваемым. У форели и лосося мы можем видеть более раннюю стадию этого процесса, и многие дублированные гены всё ещё присутствуют», — пояснил соавтор работы Гэри Торгард, биолог из WSU.

Успешный вид и уникальный материал

Радужная форель — исключительно успешный вид, способный жить в разных условиях и легко поддающийся одомашниванию. Благодаря человеку она распространилась с тихоокеанского побережья на все континенты, кроме Антарктиды.

Генетический материал для исследования был получен от клональной линии Суонсона, выведенной в WSU. Использование клонированной рыбы гарантирует идентичность генетического материала в разных исследованиях и упрощает интерпретацию данных.

Основные результаты

Анализ генома и данных об экспрессии генов показал:

• После события удвоения было удалено примерно половина всех генов, кодирующих белки.
• Сохранились почти все гены микроРНК, которые регулируют экспрессию других генов.
• Также сохранились оригинальные или почти оригинальные гены, участвующие в эмбриональном развитии и формировании связей между нервными клетками.

Это говорит о том, что эволюция генов после такого события — более медленный процесс, чем считалось ранее.

«Скорость эволюции может быть разной. Некоторые животные, как целакант, — «живые ископаемые», почти не менявшиеся миллионы лет. Другие, как белый медведь, эволюционировали недавно. После дупликации генов у форели этот процесс шёл медленнее, чем у большинства других позвоночных, и мы всё ещё можем наблюдать его», — отметил Торгард.