Хромосомное видообразование у диких домовых мышей

Хромосомные перестройки считаются важными в процессе видообразования. Несколько хромосомных перестроек могут сделать геном отдельных особей в популяции настолько отличным, что они не могут успешно скрещиваться с остальной популяцией. Со временем это может привести к эволюции двух различных видов с разными кариотипами.

В новой статье в журнале Molecular Biology and Evolution исследователи из Университета Констанца, Гарвардского университета и Университета Ла Сапиенца в Риме изучили диких домовых мышей (Mus musculus domesticus) с нескольких островов Эолийского архипелага у побережья Сицилии. Их результаты предоставляют эмпирические доказательства того, что крупные хромосомные перестройки, называемые робертсоновскими (Rb) слияниями, играют активную роль в видообразовании.

Роль робертсоновских слияний

Робертсоновские слияния — это крупные хромосомные перестройки, при которых две целые хромосомы сливаются, образуя одну очень большую метацентрическую (X-образную) хромосому. «Этот тип перестройки, как известно, играет значительную роль в видообразовании», — говорит доктор Паоло Франкини, первый автор исследования.

Популяции диких мышей на Эолийских островах имеют разные кариотипы, характеризующиеся различными комбинациями робертсоновских слияний. Основной целью исследования было понять, как эти кариотипы эволюционировали.

Единое происхождение против множественных независимых происхождений

Три робертсоновские хромосомы, обнаруженные у островных популяций, также встречаются у мышей из центральной Италии. Ранее выдвигалась гипотеза единого происхождения, согласно которой эти слияния произошли один раз в центральной Италии и оттуда распространились на острова.

Однако новое исследование показывает, что одни и те же хромосомные слияния могут происходить в разных местах и независимо друг от друга. Используя филогенетические и популяционно-генетические подходы к генетическим маркерам по всему геному, исследователи показали, что этот конкретный набор хромосом возник как минимум дважды в двух разных географических точках — на островах и в центральной Италии. Это поддерживает гипотезу множественных независимых происхождений.

Взаимодействие слияний и гибридизации

Команда также показала, что некоторые из наблюдаемых на островах кариотипов являются продуктом событий гибридизации между мышами с разными наборами робертсоновских или стандартных хромосом. «В конечном счете, именно это взаимодействие между закреплением вновь образованных робертсоновских хромосом и такими событиями гибридизации сформировало распределение кариотипов на Эолийском архипелаге», — заключает Паоло Франкини.

Влияют ли эти геномные мутации на фенотипы мышей, остается неизвестным. «Это следующий шаг», — говорит Франкини. Некоторые робертсоновские слияния очень распространены в Европе, что предполагает возможное действие отбора в пользу этих мутаций. Однако в чем именно может заключаться их преимущество, остается открытым вопросом.