Люди не единственные с упругими геномами. Новый взгляд на виртуальный полный зоопарк животных, от колибри летучим мышам слонам, предлагает, чтобы у многих позвоночных геномов были те же самые подобные аккордеону свойства.«Я не ожидал это вообще», говорит ведущий автор исследования Седрик Фешотт, доктор философии, преподаватель человеческой генетики. «Динамический характер этих геномов остался скрытым из-за замечательного баланса между выгодой и потерей».
Предыдущее исследование показало, что размеры генома значительно различаются через различные виды насекомых или заводов, контрольного признака колебания. Этот обзор первый, чтобы сравнить разнообразное множество позвоночных животных с теплой кровью, 10 млекопитающих и 24 птиц в целом. Исследование кажется онлайн на Слушаниях Национальных академий наук (PNAS) в течение недели от 6 февраля.Отделка для взлета
Когда эволюция повторяется, обычно есть серьезное основание. Для большинства позвоночных животных не немедленно очевидно, почему удаления генома и добавления, как правило, идут рука об руку. Для летающих животных, однако, могла быть подсказка.Набег Фешотта в область начался пять лет назад после того, как его исследование подняло парадокс.
Его группа и другие нашли, что геномы летучих мышей были замусорены маленькими кусками ДНК, названной транспозонами, которые вторглись и скопировали себя всюду по генетическому материалу летающих млекопитающих. В частности, это крупное увеличение транспозона расширило геном разновидности, названной микролетучей мышью 460 мегаоснованиями, большим количеством генетического материала, чем есть в pufferfish. Все же полный размер генома летучей мыши остался относительно небольшим по сравнению с другими млекопитающими, предложив, чтобы, в то время как транспозоны добавили новую ДНК, старая ДНК была удалена так или иначе.
«Эти данные уклонились от предмета спора: куда старая ДНК шла?» говорит Фешотт. Чтобы содержать их геномы в порядке, он рассуждал, эти животные, должно быть, были способны выбрасывать за борт ДНК.Чтобы проверить гипотезу, его команда должна была определить количество чего-то, что не было там, количество ДНК, потерянной за многие тысячелетия.
Feschotte и ведущий автор исследования Аурели Капуста, доктор философии, научный сотрудник в человеческой генетике, разработали методы, чтобы экстраполировать количество ДНК, которая исчезла, сравнив размеры генома от современных животных тому из их общих предков.Как они подозревали, микролетучая мышь теряла больше ДНК со временем – в три раза больше – чем это извлекло пользу начиная с ее расхождения от предка млекопитающих.
Кузен этой летучей мыши, мегалетучая мышь, сократил ее геном еще больше, теряя в восемь раз больше, чем было добавлено.Результаты были первой подсказкой, что геномы млекопитающих были более динамичными, чем ранее мысль. Но больше, чем это, данные согласуются приятно с идеей, что ученые подтрунивали вокруг некоторое время. Животные, что у мухи есть меньшие геномы.
Одна причина могла состоять в том, что метаболическая стоимость приведенного в действие полета налагает ограничение на размер генома.Действительно, расширяя обзор, чтобы включать соотечественников летучих мышей небес: дятлы, белые цапли, колибри, и другие птицы, показали, что динамика генома двух летающих видов млекопитающих больше была похожа на динамику птиц, чем направляющиеся землей млекопитающие.
В то время как большинство млекопитающих отклонилось к равновесию между количествами ДНК, полученной и потерянной за глубокое эволюционное время, летучие мыши, искаженные к теряющей ДНК за тот же самый период времени.Биологические факторы, лежащие в основе различий в динамике генома, наблюдаемой через разновидности, вероятно, будут сложны, и остается исследоваться.
Но ли оптимизация содержания генома, возможно, позволила летающим животным успешно стартовать, интригующее предложение, которое стоит исследовать, говорит Фешотт.«Если Вы смотрите на мелкие детали генома или только один момент времени, Вы не видите, как целый пейзаж генома изменялся со временем», говорит Кэпаста. ‘Вы видите настолько больше, когда Вы отступаете и смотрите на более полную картину."