После динозавров млекопитающие процветают, но их геномы уменьшаются
Ученые из Университета Индианы в Блумингтоне в первом выпуске нового журнала Genome Biology and Evolution представили доказательства, что только одна группа — млекопитающие — претерпела сокращение размеров генома после вымирания динозавров, и эта тенденция продолжается до сих пор.
Этот вывод может показаться нелогичным, учитывая, что за последние 65 миллионов лет млекопитающие расширили свое разнообразие и численность, доминируя в самых разных экологических нишах. Однако именно их успех в численности мог привести к сокращению геномов.
«Большие размеры популяций делают естественный отбор более эффективным», — говорит эволюционный биолог Майкл Линч, руководивший исследованием.
Данные анализа также предполагают, что геном человека все еще сокращается, хотя заметных изменений в наших хромосомах не стоит ожидать еще несколько миллионов лет.
Метод исследования
Группа Линча изучила геномы семи млекопитающих, восьми других животных и трех растений, уделив особое внимание длинным концевым повторам (LTR) транспозонов — «прыгающих» генетических последовательностей, изначально внедренных в геномы вирусами.
- Транспозоны часто теряют функциональность, но остаются распространенными. В геноме человека они составляют до 45% всей ДНК, а LTR — около 8%.
- Ученые построили кривые распределения LTR разного возраста у 17 видов. У большинства организмов кривая нисходящая: много молодых элементов и резкий спад числа старых.
- Однако у человека, макак, коров, собак и мышей кривая имеет холмообразную форму с пиком средневозрастных LTR и спадом как для старых, так и для очень молодых элементов.
Выводы и возможные причины
Депрессия числа очень молодых LTR указывает на сокращение общего размера геномов у изученных линий млекопитающих. Это могло произойти двумя путями:
- Увеличение эффективности естественного отбора из-за роста численности популяций (ученые считают это наиболее вероятным объяснением).
- Усиление самого естественного отбора, однако это маловероятно, так как потребовало бы его одновременного действия на несколько линий по всему миру.
«Если мы правы, мы показали, как объединить древнюю геномную информацию с палеонтологической летописью, чтобы больше узнать о прошлом», — отмечает Майкл Линч.
Источник: Indiana University
Публикация: «Independent Mammalian Genome Contractions
Following the KT Boundary», Genome Biol. Evol. 2009