У крошечного рачка геном маленький, но очень необычный. У него много генов, которые отвечают на состояние окружающей среды. Ученые полагают, что из дафнии можно сделать генный сенсор на загрязнения.
Дафния (Daphnia pulex)Геном миниатюрного пресноводного рачка дафнии (Daphnia pulex), секвенированием и анализом которого занималась большая международная команда, преподнес исследователям несколько сюрпризов. Им посвящена статья в Science. С одной стороны, у дафнии очень маленький геном – его размер составляет всего 200 Мб (200 миллионов пар оснований). С другой стороны, он содержит очень много генов – ученые насчитали почти 31 тысячу. Для сравнения, геном человека размером около 3 миллиардов пар оснований содержит, по разным оценкам, от 23 до 28 тысяч генов.
Международный консорциум по расшифровке генома дафнии (Daphnia Genomics Consortium) возглавили Центр геномики и биоинформатики Университета штата Индиана в Блумингтоне (Indiana University Bloomington) и Объединенный институт генома Министерства энергетики (Department of Energy's Joint Genome Institute, DOE JGI) в Калифорнии. С проектом можно ознакомиться на сайте.
«У дафнии оказалось больше генов, чем у человека, и больше, чем у любого животного, геном которых прочитан на сегодняшний день», — говорит Игорь Григорьев, руководитель группы генома эукариот DOE JGI. Анализируя результаты, ученые поняли, в чем причина такого несоответствия между размером ДНК и числом генов. «У дафнии так много генов, потому что большая их часть представлена несколькими копиями, — объясняет Джон Колборн (John Colbourne), лидер проекта и директор геномного центра Университета штата Индиана. – Число копий генов у дафнии примерно втрое выше, чем у других беспозвоночных, и на 30% выше, чем у человека».
На примере дафнии ученые впервые увидели, что копии одного и того же гена изменяются и начинают выполнять разные функции. Исследователи предполагают, что сначала копии кодируют те же самые белки, что и оригиналы, но затем дубли довольно быстро мутируют и начинают производить другие белки.
Нашелся ответ и на вопрос, почему геном дафнии так компактен. Оказалось, у нее очень короткие интроны – части ДНК, не несущие информации о строении белка. Из ее генома словно выжато все лишнее.
Более трети кодирующих белки генов у дафнии уникальны — ученые до сих пор не находили таких генов в живых организмах. Большая часть новых генов оказалась связана с экологическими функциями – с приспособлением дафнии к окружающей среде.
Дафния интересна биологам тем, что она играет важную роль в пресноводных экосистемах. На ней держится пищевая цепочка, так как рачок служит кормом рыбам и другим организмам. Дафнии очень хорошо приспособлены к среде обитания и отвечают на изменения условий среды изменением своего метаболизма, поведения и цикла развития. Название рачок получил в честь древнегреческой нимфы Дафны – девственницы, так как в определенных условиях дафния переходит от полового размножения к клонированию женских особей.
Дафния – точный индикатор состояния окружающей среды. Если она чувствует себя плохо или начинает изменяться, налицо химическое загрязнение водоема. В лаборатории на основе дафний созданы тест-системы для определения уровня загрязнения воды.
Такие свойства делают дафнию перспективным модельным организмом в новой области – геномике среды (Environmental Genomics), считают ученые. На ней можно будет изучать, как гены взаимодействуют со средой. Она может стать не просто индикатором, но генным индикатором на загрязнения. Дафния – хороший сенсор, так как экспрессия многих ее генов изменяется в зависимости от состава окружающей среды. Поскольку женские особи, размножающиеся клонированием, содержат один и то же набор генов, помещая какие-то из них в воду с загрязнителем, а другие в чистую воду, можно получить генный ответ на этот загрязнитель.
Такой сенсор, как можно ожидать, найдет применение в экологии и медицине для охраны здоровья человека. Эти перспективы выглядят реальными, потому что из всех изученных беспозвоночных дафния разделяет с человеком больше всего генов.
Дафния — первое ракообразное, геном которого биологи секвенировали. Сравнение его с уже прочитанными геномами дрозофилы и медоносной пчелы позволит биологам проследить эволюцию членистоногих.
Источник: Infox.ru
Голос Лебедя-кликуна
02-02-2013 Просмотров:12622 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
На примере деревенских ласточек ученым удалось показать, зачем животным нужен пигмент феомеланин, отвечающий за красный цвет в окраске. Оказалось, что он помогает справиться с избытком аминокислоты цистеина. ЛасточкаРезультаты исследования, выполненного французскими...
23-06-2013 Просмотров:19899 Археи (Archaea) Антоненко Андрей
Архе́и (Archaea, старое название — архебактерии, Archaebacteria) — особый домен (по трёхдоменной системе Карла Вёзе наряду с эубактериями и эукариотами). Оценки учёных позволяют утверждать, что суммарная биомасса архей на планете (1014 тонн)...
04-09-2015 Просмотров:6965 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Ученые доказали, в печали люди хуже различают цвета, чем в нормальном или веселом настроении. Главным образом это касается желтого и синего цветов. Об этом говорится в статье американских специалистов из Рочестверского...
24-11-2017 Просмотров:3186 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Сегодня тот факт, что животные нуждаются в кислороде, чтобы жить, кажется очевидной истиной. Но относительный дефицит кислорода в древних океанах Земли помог развитию ранних морских существ, утверждает новое исследование. «Кембрийский взрыв» — эволюционный скачок, произошедший...
03-04-2015 Просмотров:7865 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Самый ранний пример заботы насекомых о своем потомстве обнаружили китайские ученые в янтарях Бирмы (Мьянмы). Уже в середине мелового периода пластинчатые червецы вынашивали молодь внутри специального воскового кокона, оберегавшего новорожденных...
Исследователь Росс Хаттон (Ross Hatton) и его коллеги из университета штата Орегон (США) исследуют процесс охоты пауков. Для этого в лаборатории построена гигантская модель паутины из веревок и алюминия. Ученые…
Учёные из Великобритании разглядели останки органических веществ, законсервированные в теле древнего существа в течение 50 миллионов лет. Заднюю часть неизвестной зверушки откопали в формации Грин-Ривер (Green River Formation) в штате Юта.…
Ра́нги биологи́ческих таксо́нов ме́жду ро́дом и ви́дом — ранги, которые в таксономической иерархии находятся ниже рода, но выше вида. Перечень таких рангов, как и их названия, отличаются в различных кодексах…
Учёные разгадали загадку, откуда взялось несколько видов центромер, за которые клетка растаскивает хромосомы по полюсам деления при размножении. Во время деления перед клеткой стоит сложная задача: правильным образом распределить хромосомы между…
Международная команда учёных из Бразилии и Великобритании опубликовала в Journal of Zoology результаты своих исследований, объясняющих, почему ежегодно мигрируют амазонские ламантины. Открытый только в последние несколько лет, этот феномен до…
Когда вы решите половить рыбку в мутной воде, закройте глаза и положитесь на уши. Именно так поступили дельфины, косатки и прочие зубатые киты: они издают высокочастотный звук, который, отражаясь от окружающей…
Геофизики из Школы археологии и антропологии Австралийского национального университета под руководством доктора Эндрю Гликсона (Andrew Glikson) обнаружили следы древнего метеоритного кратера — самого большого из известных на Земле. Следы удара…
Ученые обнаружили на территории Казахстана и Китая два новых вида юрских сетчатокрылых, которые играли в мезозойских экосистемах роль современных бабочек. Открытие проливает свет на взаимоотношения растений и насекомых-опылителей прошлого. Об этом…
Французские учёные провели крупное исследование пауков и обнаружили, что у многих из них не хватает одной и более ног. Затем они изучили способности маленьких подопечных. В своей статье в журнале Naturwissenschaften…
Вверх