Слюна раскрывает новые детали эволюции приматов
Исследование, опубликованное 25 августа в Scientific Reports, показало, что эволюция может отдавать предпочтение не только созданию новых генетических инструментов, но и многократному копированию уже существующих.
Учёные проанализировали ген MUC7, который кодирует одноимённый белок слюны, придающий ей вязкую консистенцию. Этот белок формирует «основание» молекулы в форме щётки-бутылочника.
Ключевой вывод: внутри гена MUC7 у пяти изученных видов приматов (человек, горилла, орангутан, макака и африканская зелёная мартышка) многократно повторяются инструкции по созданию важных компонентов этой «щётки». Количество этих тандемных повторов различается:
- Гориллы: 4–5 повторов
- Люди: 5–6 повторов
- Африканские зелёные мартышки: 11–12 повторов
Глубокий анализ эволюционной истории гена показал, что увеличение числа копий этих инструкций, вероятно, давало приматам эволюционное преимущество. Более длинный и плотный белок MUC7 лучше выполняет две защитные функции:
Важно, что во всех видах приматов в одинаковом месте повторов сохранились инструкции по созданию аминокислот серина и треонина. На эти аминокислоты крепятся молекулы сахаров, формирующие «щетину» белка, которая и связывает микробы. Сохранение этой последовательности маловероятно случайно, что указывает на её важность для выживания.
«Вам не всегда нужно изобретать новый инструмент. Иногда вам просто нужно усилить тот инструмент, который у вас уже есть», — говорит ведущий автор, биолог Университета в Буффало Омер Гёкджумен.
Исследование демонстрирует, что тандемные повторы могут служить модульными строительными блоками для быстрой эволюционной адаптации. Работа основана на открытии белка MUC7, сделанном в Университете в Буффало более 30 лет назад.