«Странная мышь» с чужеродным геном побеждает обычный яд
Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, показывает, как обычная европейская домовая мышь (Mus musculus domesticus) приобрела устойчивость к антикоагулянтному яду варфарину двумя разными эволюционными путями.
Ген устойчивости
Устойчивость связана с мутацией в гене vkorc1, который есть у всех млекопитающих и управляет витамином K. Мутация делает мышей невосприимчивыми к варфарину, используемому как лекарство-антикоагулянт для людей и как родентицид (крысиный яд).
Два пути эволюции
- Точечная мутация: Классический путь, когда гены адаптируются через спонтанные мутации при репликации ДНК. Так устойчивость, вероятно, приобрели алжирские мыши (Mus spretus) для противодействия диете с дефицитом витамина K.
- Горизонтальный перенос генов: Редкий для млекопитающих процесс, при котором устойчивый ген vkorc1 был напрямую передан от алжирских мышей европейским домовым мышам. Это первый столь детально документированный случай такого перена у животных.
История открытия
Первые свидетельства устойчивости у домовых мышей обнаружил специалист по дератизации в подвале немецкой пекарни, который не мог уничтожить мышей даже бромадиолоном — усиленной версией варфарина. Генетический анализ, проведённый лабораторией Майкла Кона из Университета Райса, показал, что у этих мышей последовательность гена vkorc1 была идентична таковой у Mus spretus, хотя в остальном они генетически были обычными домовыми мышами. Кох назвал их «странными мышами».
Как произошёл перенос?
Учёные предполагают, что алжирские мыши передали устойчивый геном домовым мышам в Испании или Северной Африке, где ареалы видов пересекаются. Распространение сельского хозяйства тысячи лет назад привело к невольному расселению мышей человеком и их гибридизации.
Обычно гибридизация — эволюционный тупик, так как не менее 50% потомства стерильны. Однако массовое применение варфарина с 1950-х годов могло дать гибридам с чужеродным геном vkorc1 преимущество для выживания.
Вопросы и последствия
Исследование поднимает ключевые вопросы: насколько редок такой механизм адаптации и какая форма устойчивости — точечная мутация или перенос гена — в итоге возобладает.
Майкл Кон отмечает, что это наглядный пример того, как человеческое желание уничтожить вид лишь усилило его: «Одна из серьёзнейших угроз биоразнообразию — непреднамеренное распространение инвазивных видов по всему миру. В этом исследовании испытанием стало наше желание истребить так называемые виды-вредители с помощью ядов».