Сырье для новых генов

Ученые из Института эволюционной биологии Макса Планка в Плёне изучили геном домовой мыши (Mus musculus) и ее родственников. Они обнаружили, что новые функциональные гены могут эволюционировать из предположительно бесполезных участков ДНК за короткое время.

• Род Mus возник около 10 миллионов лет назад, а домовая мышь как отдельный вид существует около 500 000 лет.
• В новом исследовании ученые проанализировали РНК из различных тканей десяти видов мышей рода Mus и сравнили их с РНК лабораторной мыши (Mus musculus).
• Каждый вид синтезирует примерно одинаковое количество РНК, но читаемые участки генома различаются. Только у очень близкородственных видов высокий процент молекул РНК совпадает.

Потенциал стать геном

Участки ДНК, которые считываются, но не имеют известной функции, называются протогенами.

• Ученые предполагают, что любой сегмент ДНК, который может быть транскрибирован в РНК, имеет потенциал действовать как ген.
• Большинство неактивных регионов у одного вида активны у родственных видов. Это указывает, что такие регионы можно относительно легко активировать или деактивировать.
• Если ген с важной функцией возникает, он сохраняется. Если нет — РНК теряется в ходе эволюции.

Вывод: Геном может очень легко транскрибироваться в РНК. Читается практически каждая его часть.

«Геном поэтому состоит почти полностью из генов и протогенов», — объясняет Рафик Неме. — «Обширная транскрипция в РНК позволяет постоянно тестировать протогены на пригодность в качестве кандидатов в новые гены».

«Молекулярный аппарат для считывания и транскрипции ДНК автоматически вовлекает создание новых генов. Любая часть генома, не содержащая генов, может поэтому стать важной в какой-то момент в ходе эволюции», — резюмирует Дитард Тауц, директор института.