Кораллы могут менять свой геном в течение жизни, в отличие от большинства животных

Новое исследование, проведенное учеными из Стэнфорда, Хопкинсской морской станции и Калифорнийской академии наук, показывает, что некоторые древние животные, такие как кораллы, выживают благодаря необычному механизму генетической адаптации.

Большинство животных, включая человека, живут с одним и тем же набором генов, унаследованным от родителей. Мутации в соматических клетках (например, в коже) обычно не передаются потомству. Однако исследование тропических рифообразующих кораллов, которые могут жить сотни и тысячи лет, демонстрирует иную картину.

• Мутации в тканях: Элора Лопес-Нандам и ее коллеги из лаборатории Стива Палумби провели полногеномное секвенирование, взяв образцы с разных ветвей древовидных кораллов. Они обнаружили сотни локальных мутаций в ДНК отдельных ветвей одного и того же колониального организма.
• Передача потомкам: Используя новые возможности Калифорнийской академии наук для получения потомства от этих же кораллов, ученые обнаружили, что многие мутации из соматических тканей передаются гаметам (половым клеткам) и, следовательно, следующему поколению. Это нетипично для большинства животных.
• Фильтрация мутаций: Исследование показало, что кораллы решают проблему потенциально вредных мутаций, фильтруя их. Мутации, попавшие в следующее поколение, содержали значительно меньше изменений, затрагивающих последовательность белка (часто вредных), по сравнению с общим пулом мутаций в тканях. Это означает, что кораллы каким-то образом отсеивают наиболее вероятные вредные мутации.

Этот процесс позволяет столетней коралловой колонии быть «котлом» генетических инноваций. Мутации, возникающие и тестируемые в разных ее частях, могут увеличивать генетическое разнообразие популяции и способность адаптироваться к новым условиям, таким как потепление климата, в рамках жизни одного поколения.

Исследование опубликовано 18 января в Proceedings of the Royal Society B.