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
08-12-2014 Просмотров:7732 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Биологи выяснили, что электрические угри не парализуют жертву, как считалось ранее. Вместо этого они дистанционно «подключаются» к нервной системе своей добычи и заставляют ее двигаться по собственному усмотрению. Электрический угорьК такому...
18-03-2013 Просмотров:10293 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи нашли первые окаменелые следы яйцеклеток у древних ископаемых птиц, обнаружив, что уже 120 млн лет назад птицы значительно отличались от своих предков. Подобно современным пернатым, они довели число яйцеводов...
28-10-2012 Просмотров:12240 Новости Генетики Антоненко Андрей
Ранние исследования эволюции хромосом показали, что Y-хромосома к настоящему моменту утратила всё, за исключением нескольких первоначальных генов, и оказалась на грани исчезновения. Эораптор, один из самых первых динозавровОднако сравнение с целым...
15-09-2013 Просмотров:9229 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Когда суматранскому орангутангу приходит в голову попутешествовать, накануне турне он издаёт долгий крик в ту сторону, куда собирается направить стопы. Его слышат другие члены сообщества, после чего решают, присоединиться к...
27-01-2014 Просмотров:9971 Новости Геологии Антоненко Андрей
Североамериканский Гранд-Каньон, одна из самых заметных достопримечательностей США, оказался относительно молодым геологическим образованием — его возраст не превышает 5-6 миллионов лет, что в 8-10 раз меньше, чем считалось ранее, заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале...
Раннюю жизнь на Земле от ультрафиолетовых лучей защищал метан. Раннюю жизнь на Земле от…
Пчёлы, как известно, ориентируются по солнцу. А если облачно? Оказывается, они угадывают положение светила по поляризованному свету, подобно викингам! Дети солнца (фото jon.noj)В отличие от последних, пчёлам не нужны никакие…
Американский ученый обнаружил блоху в куске янтаря возрастом около 20 миллионов лет. На ее ротовых частях удалось разглядеть бактерий, внешне напоминающих чумную палочку. Об этом говорится в статье Джорджа Пойнара из…
Палеонтологи откопали в Эфиопии челюсть древнейшего представителя рода Homo. Он был переходным звеном между австралопитеками и людьми. Челюсть древнейшего человекаОписание находки, сделанной учеными из Университета штата Аризона, опубликовано в свежем выпуске журнала Science. Древнейшими…
Палеонтологи заново изучили пернатую рептилию, обнаруженную в юрских отложениях Китая, и пришли к выводу, что она является предком птиц, но при этом не относится к динозаврам. Это значит, что гипотеза…
Туристы стекаются в Национальный парк Петрифайд-Форест в Аризоне, чтобы полюбоваться на большие сверкающие останки окаменелых деревьев. А геологи едут туда в поисках чего-то менее заметного, но обладающего более весомым научным значением: керна,…
Алленовский институт исследований мозга (США) составил и выложил в интернет первую в мире базу типов нервных клеток (нейронов) Allen Cell Types Database. Об этом сообщает онлайн-издание NeuroScientistNews. Нейроны головного мозгаВ базу внесены 240 типов нейронов…
Палеонтологи обнаружили в Германии белемнитов, у которых рекордно хорошо сохранились мягкие ткани. Находка позволила вычислить скорость плавания этих вымерших головоногих моллюсков. БелемнитОб этом говорится в статье немецких и японских ученых, опубликованной в журнале…
Когда рибосома синтезирует белок, она делает это с разной скоростью: одни участки полипептидной цепи появляются из рибосомы быстрее, другие — медленнее. Считается, что причиной тому строение матричной РНК, по которой…
Вверх