Новый геном морской улитки раскрывает адаптацию к давлению глубоководной жизни
Полногеномное секвенирование глубоководной улитковой рыбы Япского желоба позволило понять, как эта необычная рыба выживает в одних из самых глубоких частей океана. Синьхуа Чен из Фуцзяньского сельскохозяйственного и лесного университета и Цюн Ши из Академии морских наук BGI опубликовали свой анализ нового генома 13 мая в журнале PLOS Genetics.
Животные, обитающие в глубоководной среде, сталкиваются с множеством проблем: высокое давление, низкие температуры, мало пищи и почти полное отсутствие света. Рыбы — единственные позвоночные, живущие в хадальной зоне (глубины ниже 6000 метров). Хадальные улитковые рыбы обитают как минимум в пяти отдельных морских желобах. Чтобы понять адаптацию к жизни на глубине, Чен, Ши и их коллеги создали высококачественный полный геном улитковой рыбы из Япского желоба. Рыба была поймана в Япском желобе в западной части Тихого океана на глубине около 7000 метров.
Анализ генома выявил множественные адаптации к холодной, темной среде высокого давления:
- Ремонт ДНК: Рыба имеет дополнительные гены для репарации ДНК, что может помогать сохранять целостность генома под высоким давлением.
- Стабилизация белков: В геноме обнаружено пять копий гена фермента flavin-containing monooxygenase-3 (fmo3), который превращает соединение, производимое кишечными бактериями, в триметиламин N-оксид (TMAO). TMAO стабилизирует структуру белков под высоким гидростатическим давлением.
- Упрощение сенсорных систем: Рыба утратила некоторые гены, связанные со зрением, вкусом и обонянием, которые, вероятно, не нужны в темной среде с ограниченной пищей.
Эти находки раскрывают механизмы, которые улитковые рыбы эволюционно развили для выживания в океанических желобах. Исследователи отмечают, что для подтверждения функций этих генетических изменений потребуются дальнейшие исследования. Высококачественная геномная последовательность также послужит ресурсом для будущих углубленных исследований улитковых рыб и других животных хадальной зоны.