Почти сотня генов была утеряна в ходе эволюции шерстистого мамонта

Новое исследование показывает, что 87 генов были затронуты делециями (удалениями) или короткими инсерциями (вставками) в ходе эволюции мамонта. Учёные отмечают, что их выводы имеют значение для международных усилий по возрождению вымерших видов, включая шерстистого мамонта. Исследование опубликовано сегодня в журнале iScience учёными из Центра палеогенетики в Стокгольме.

Один из широко обсуждаемых методов возрождения вымерших видов — использование методов редактирования генома, таких как CRISPR-Cas9, для вставки ключевых вариантов генов из вымершего вида в геном его живого родственника. Однако результаты этого исследования указывают, что для сохранения важных биологических признаков при реконструкции вымерших геномов может также потребоваться удаление определённых генов.

«Редактирование генома живого вида, чтобы он имитировал геном вымершего родственника, никогда не было лёгкой задачей, и эти новые данные определённо иллюстрируют сложность и трудности, которые нас ждут», — говорит профессор эволюционной геномики Лав Дален.

Исследователи отсеквенировали два новых генома сибирских мамонтов последнего ледникового периода и сравнили их с 33 ранее опубликованными геномами мамонтов, азиатских и африканских слонов.

Делеция части гена влияет на его функцию. Короткие инсерции приводят к мутациям сдвига рамки считывания, которые могут сделать гены нечитаемыми. Результаты показывают, что в геноме мамонта существуют тысячи делеций и коротких инсерций, составляющих более трёх миллионов «букв» генетического кода. Большинство из них не находились внутри генов, что указывает на их общий негативный эффект на жизнеспособность мамонта.

«Однако мы также обнаружили 84 гена, затронутых геномными делециями, и три гена, затронутых короткими инсерциями. Эти структурные изменения, вероятно, оказали значительное влияние на функцию этих генов и могли способствовать некоторым уникальным адаптациям шерстистого мамонта», — говорит исследователь Том ван дер Валк.

Изменение функциональности этих 87 генов могло быть важным для мамонтов по мере их адаптации к холодной среде севера. Многие адаптивные признаки, такие как размер тела и устойчивость к холоду, регулируются несколькими генами. Потеря некоторых из них может повлиять на функциональные пути, формирующие эти признаки.

«Несколько затронутых генов связаны с классическими признаками шерстистого мамонта, такими как рост шерсти и форма волос, отложение жира, а также морфология скелета и форма ушей», — говорит аспирант по геномике мамонтов Марианна Дехаск.