Люди и губки имеют общие механизмы регуляции генов

Согласно исследованию, меняющему представления об эволюции животных, у людей много общего со скромной морской губкой.

Исследователь из Школы биологических наук Университета Квинсленда доктор Милош Танурджич сообщил, что совместное исследование показало: губки используют сложный инструментарий регуляции генов, аналогичный гораздо более сложным организмам, таким как люди.

Регуляция генов относится к тому, как и когда ген активируется.

«Исследование подразумевает, что этот сложный механизм присутствовал на эволюционной заре многоклеточных животных и у видов, столь далёких друг от друга, как губки и люди», — сказал доктор Танурджич.

«До недавнего времени мы думали, что увеличение сложности в животном царстве связано с постоянно растущим числом генов, кодирующих информацию о развитии и росте животного.

Однако взрывной рост геномики за последнее десятилетие показал, что у большинства животных в их ДНК закодировано сходное количество генов.

Альтернативное, и теперь преобладающее объяснение, заключается в том, что за эволюцию разнообразия животных ответственна регуляция генов».

Исследование в основном проводилось бывшим аспирантом UQ доктором Федерико Гайти, ныне работающим в Weill Cornell Medicine в Нью-Йорке, США.

Доктор Танурджич пояснил, что ключевым механизмом регуляции генов у многоклеточных организмов является то, как ДНК упакована внутри генетического материала, или генома.

«ДНК ассоциируется со специальными белками — гистонами — в ядре, — сказал он. — Гистоны могут нести определённые химические метки, которые, в свою очередь, определяют, будет ли связанная с ними ДНК включена или выключена».

Сбой в маркировке гистонов также ответственен за некоторые из наиболее коварных генетических ошибок, например, когда нормальная клетка становится раковой.

«Наше исследование, в котором использовалась губка с Большого Барьерного рифа Amphimedon queenslandica, ставило целью выяснить, присутствует ли этот конкретный механизм регуляции генов у древнейшей многоклеточной животной линии — губок», — сказал он.

«С помощью анализа ДНК с определёнными гистоновыми метками мы установили, что регуляция генов на основе гистонов является частью инструментария регуляции генов у губок.

Поскольку общий предок людей и губок, вероятно, жил 700 миллионов лет назад, это означает, что сложность регуляции генов, основанная на гистоновых метках, была фундаментальной для эволюции многоклеточности животных и разнообразных форм и функций животных».

Исследование, опубликованное в журнале eLife, объединило междисциплинарную команду учёных из лабораторий Дегнана и Танурджича в UQ.