«Мусорная» ДНК оказалась критически важна для видообразования

Ученые из Института Уайтхеда выявили новую функцию «мусорной» ДНК. Это повторяющиеся участки генетического материала, которые составляют около 10% генома, сообщает Molecular Biology and Evolution.

Эти участки не кодируют последовательности белков. Специалисты долгое время полагали, что они не играют никакой роли в жизнедеятельности организма. Но новые исследования показали – «мусорная» ДНК очень важна.

Так, она работает с клеточными белками, чтобы сохранить все отдельные хромосомы клетки вместе в одном ядре. Кроме того, как удалось установить, она не позволяет представителям разных видов обзаводиться жизнеспособным потомством.

Ученые отметили, что «мусорная» ДНК очень отличается у разных видов. Геном человека и шимпанзе совпадает на 98-99%, но участки «мусорной» ДНК при этом совершенно не похожи.

«Мы задались вопросом, могут ли эти эволюционные различия быть одной из причин, по которой разные виды репродуктивно несовместимы», – отметили авторы научной работы.

Ученые сосредоточились на двух ветвях генеалогического древа плодовой мухи: классической лабораторной модели Drosophila melanogaster и ее ближайшего родственника, Drosophila simulans. Они разделились около двух-трех миллионов лет назад.

Эти виды могут давать совместное потомство, но оно либо было бесплодным, либо быстро погибало. Исследование гибридов показало, что у них нарушена естественная последовательность «мусорной» ДНК: хромосомы были разбросаны, а не инкапсулированы в одно ядро.

Ученые выявили так называемые гены гибридной несовместимости, которые локализовались в «мусорной» ДНК. Гены «мусорной» ДНК быстро эволюционируют, чтобы успешно выполнять свою функцию. У разных видов этот процесс протекает по-разному, и это отражается на результатах скрещивания. Теоретически, если бы специалисты могли отредактировать гены, то это подарило бы вымирающим видам возможность выжить и дать потомство с представителями других линий.

Отмечается, что генетические исследования проводят и с людьми. Так, на Филиппинах нашли ближайших родственников денисовцев.