Главная / Наука и технологии / Быстрая эволюция митохондриальной ДНК может порождать новые виды

Быстрая эволюция митохондриальной ДНК может порождать новые виды

Быстрая эволюция митохондриальной ДНК может порождать новые виды

История эволюции на Земле знает множество примеров, когда изолированные популяции одного и того же вида со временем теряют способность скрещиваться между собой и становятся отдельными видами. Новое исследование американских генетиков показывает, что одну из ключевых ролей в этом процессе могут играть быстрые изменения в митохондриальной ДНК.

Фелипе Баррето (Felipe Barreto) из Университета Орегона и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Университета Южной Калифорнии и Университета Северной Каролины работали с геномом веслоногих рачков Tigriopus californicus. Эти планктонные организмы, обитающие вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки, давно находятся под пристальным наблюдением учёных, потому что прямо в настоящее время расходятся на несколько новых видов.

Известно, что у животных помимо ядерной ДНК, которая содержит основную генетическую информацию, небольшая часть генов присутствует в клеточных электростанциях – митохондриях. Как и у большинства других животных митохондриальная ДНК веслоногих ракообразных включает всего 37 генов. Из них тринадцать кодируют белки, а остальные отвечают за транспортные и рибосомные РНК. Но, несмотря на скромное количество, эти гены необходимы для производства главного источника энергии – АТФ. При этом они находятся в постоянном взаимодействии с сотнями генов ядерной ДНК. Соответственно, мутации в митохондриях могут нарушать сложившуюся систему и влиять на метаболизм организма в целом.

Учёные использовали молекулярные статистические модели для скрининга геномов восьми популяций T. californicus, чтобы проверить, совместимы ли между собой их гены. Оказалось, что отдельные митохондриальные гены сильно отличались даже у групп, разделённых сравнительно небольшими расстояниями. В результате даже если две популяции имеют возможность скрещиваться, их потомство оказывается менее жизнеспособным, чем особи, рождённые внутри одной группы.

"Гибридное потомство между этими популяциями страдает от меньшей плодовитости, замедленного развития и пониженного производства АТФ, как это было отмечено в нескольких предыдущих экспериментах", – говорит Баррето в пресс-релизе.

По мнению авторов работы, именно гены митохондриальной ДНК с большим количеством уникальных мутаций требуют детального изучения, чтобы понять, как разделённые популяции превращаются в отдельные виды.

С подробными результатами описанного исследования можно познакомиться в журнале Nature Ecology and Evolution.

Кстати, в материалах проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) можно найти описание быстрой эволюции и у других животных, например, сумчатых куниц, сверчков и вьюрков.

Источник

Прокрутить до верха