Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему из более чем 40 авторов из семи разных стран под руководством исследователя из Университета Малаги Хуана Паскуала Анайи, удалось впервые секвенировать геном myxini — известной также как миксины — единственной крупной группы позвоночных, для которой до сих пор не существует эталонного генома ни одного из ее видов.

Эта находка, опубликованная в научном журнале Nature Ecology & Evolution, позволила расшифровать эволюционную историю дупликаций генома — количества раз, когда геном полностью дублируется, — которые происходили у предков позвоночных, в группу которых входит и человек.

Это исследование имеет важное значение для эволюционной и молекулярной науки, поскольку помогает нам понять изменения в геноме, которые сопровождали возникновение позвоночных и их самых уникальных структур, таких как сложный мозг, челюсти и конечности, — объясняет ученый кафедры биологии животных УМО Паскуаль Анайя, который координировал исследование.

Таким образом, это исследование, занявшее почти десять лет, было проведено международным консорциумом, в который вошли более 30 институтов из Испании, Великобритании, Японии, Китая, Италии, Норвегии и США, включая Токийский университет, японский исследовательский институт RIKEN, Китайскую академию наук, Центр геномного регулирования в Барселоне и другие.

Экологическая связь

Миксины, или миксины, — это группа животных, обитающих в глубоких океанских районах. Известные своим количеством слизи, которую они выделяют, когда чувствуют опасность, — предмет исследований косметических компаний — а также своей ролью экологического звена на морском дне, поскольку они являются падальщиками и отвечают, в частности, за уничтожение трупов китов, которые после смерти оказываются на дне моря; до сих пор их геном не был секвенирован из-за его сложности, поскольку они состоят из большого количества микрохромосом, которые, в свою очередь, состоят из повторяющихся последовательностей. К этому добавляется сложность доступа к биологическому материалу.

Кроме того, эти микрохромосомы теряются в процессе развития животного, так что только половые органы сохраняют целый геном, — говорит Хуан Паскуаль Анайя.

Дупликации генома

Если говорить более конкретно, то в рамках данного исследования, проведенного в сотрудничестве с Китайской академией наук, был секвенирован геном Eptatretus burgeri, обитающего в Тихом океане, у берегов Восточной Азии. Для этого исследователи собрали данные, в 400 раз превышающие размер его генома, используя передовые методы -Hi-C- хромосомного сближения и сумев собрать их на уровне хромосом.

Это важно, потому что позволило нам сравнить, например, порядок генов у этого вида и остальных позвоночных, включая акул и человека, и, таким образом, решить один из самых важных открытых споров в геномной эволюции: количество дупликаций генома и время, когда они произошли во время возникновения различных линий позвоночных, — говорит ученый из УМА, добавляя, что благодаря этому мы теперь знаем, что общий предок всех позвоночных произошел от вида, геном которого был полностью продублирован один раз.

Позже, по словам Паскуаля Анайи, линии, давшие начало современным мандибулярным и немандибулярным позвоночным, разделились, и каждая из них повторно размножила свой геном независимо друг от друга: если первые, к которым относится человек, продублировали его, то вторые — утроили.

Эволюционное влияние

Анализ функциональности геномов, основанный на чрезвычайно редких образцах эмбрионов myxini, проведенный в престижной лаборатории профессора Сигеру Куратани из RIKEN; и исследование возможного влияния дупликаций генома на каждого позвоночного, разработанное совместно с профессором Бристольского университета и членом Королевского общества Филом Донохью, завершают это междисциплинарное исследование, которое является ключом к пониманию эволюционной истории позвоночных.

Оно позволяет взглянуть на геномные события, которые, вероятно, привели к появлению таких важных характеристик позвоночных, как строение мозга, органы чувств или клетки нервного гребня, среди которых — увеличение сложности регуляции, то есть увеличение числа переключателей, включающих/выключающих гены.

Фото: https://www.inaturalist.org/observations/184600136

12.01.2024


Подписаться в Telegram



Биосфера

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
Biology Methods and Protocols: В борьбу с раком бросают искусственный интеллект
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма

Новости компаний, релизы

Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения