Неожиданная новая функция малых РНК в эволюции

Международная исследовательская группа, включая Кристиана Шлёттерера и Алистера Макгрегора из Венского университета ветеринарной медицины (Vetmeduni Vienna), обнаружила совершенно новый механизм, с помощью которого эволюция может изменять внешний вид организма. Исследователи выяснили, что количество волосков на ногах мух варьируется в зависимости от уровня активности так называемой микроРНК. Результаты, опубликованные в журнале Current Biology, проливают совершенно новый свет на молекулярные механизмы эволюции.

Малые и большие «лысые пятна»

Тела насекомых обычно покрыты множеством микроскопических волосков. Это справедливо и для ног многих близкородственных видов рода плодовых мух Drosophila, хотя у них есть «лысое пятно» на второй паре ног, известное как «голая долина». Предыдущие работы показали, что размер этого пятна регулируется геном ultrabithorax (Ubx) и различается у разных видов. Однако работа в Vetmeduni Vienna показала, что схожие различия демонстрируют и особи из разных популяций Drosophila melanogaster.

Поиск генетической основы этой вариативности привел исследователей к сегменту ДНК плодовой мухи, содержащему четыре гена. Три из них, как было известно, кодируют белки, не участвующие в развитии волосков. Четвертый ген, известный как miR-92a, кодирует микроРНК. Предыдущие эксперименты показали, что повышение активности гена miR-92a связано с потерей волосков на крыльях животных. Сверхэкспрессируя этот ген в ногах плодовых мух, ученые смогли вызвать потерю волосков на ногах.

Кристиан Шлёттерер отмечает: «Это первый эксперимент, показывающий, что естественная вариация в экспрессии микроРНК может привести к изменению внешнего вида организма. МикроРНК могут тонко настраивать уровень экспрессии генов, поэтому эволюционные изменения в продукции микроРНК были бы элегантным способом вызвать морфологические изменения».