Генетические паразиты помогли млекопитающим «изобрести» беременность
Мoлeкулярныe биoлoги выяснили, пoчeму нaши дaлeкиe прeдки внeзaпнo пeрeшли oт oтклaдывaния яиц к вынaшивaнию плoдa — оказалось, что в этом могут быть виноваты транспозоны — своеобразные внутренние генетические паразиты, осуществившие масштабную «перестройку» генома, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Reports.
«Нам впервые удалось получить полноценный пример того, как в природе появляется что-то совершенно новое, как его носители выживают и воспроизводят себя.
Автор обнаружил, что генетические изменения, которые привели к переходу к внутриутробному вынашиванию, были спровоцированы «одомашненными» транспозонами, которые вторглись в геном ранних млекопитающих. Транспозонами ученые называют небольшие фрагменты молекулы ДНК, которые способны изменить сами себя и встраивать новые копии в разные участки генома.
Характерный пример этого, тоже касающийся истории эволюции млекопитающих, был открыт Линчем и его коллегами в 2011 году — они выяснили, что первые млекопитающие «потеряли» сумку и перешли к полному внутриутробному развитию по причине транспозонам.
В новой работе Линч и его коллеги окунулись в более глубокую генетическую историю и попытались найти те гены, которые превратили поздних звероящеров-цинодонтов в млекопитающих, заставив их отказаться от откладывания яиц и перейти к кормлению детенышей молоком.
Для этого ученые сравнили то, какие гены включаются в клетках матки у нескольких десятков видов плацентарных млекопитающих, в том числе и человека, с тем, какие участки ДНК активизировались в детородных органах у сумчатых млекопитающих (опоссумов), их яйцекладущих родичей (утконосов), ящериц, куриц и лягушек.
Это сравнение помогло Линчу и его коллегам составить «древо эволюции» генов, связанных с ростом потомства, и выяснить, как и когда возникла беременность. Во время первого такого скачка, перехода от звероящера к примитивным древним млекопитающим, наши предки приобрели 500 новых генов и потеряли около трех сотен старых.
Этап появления сумчатых сопровождался появлением более тысячи генов. На последнем этапе, во время зарождения плацентарных млекопитающих, мы приобрели 800 новых генов и потеряли около 200 старых.
Для всех этих новых и «перепрофилированных» генов была характерна одна общая черта — они были окружены или содержали в себе вставки из транспозонов, которые попали в геном наших предков примерно в то же время, когда появились первые млекопитающие.
