ТАСС, 4 мая. Ученые впервые полностью расшифровали геномы осьминогов и кальмаров, что помогло раскрыть масштабные перестройки в структуре ДНК, связанные с появлением их нервной системы. Исследование опубликовано в журнале Nature. О результатах работы в среду сообщила пресс-служба американской Морской биологической лаборатории (MBL).
"Крупный и сложно устроенный мозг несколько раз появлялся в ходе эволюции жизни на Земле, в том числе среди позвоночных и головоногих животных. Расшифровка генома головоногих моллюсков поможет нам понять, какие гены играют ключевую роль в формировании нервной системы и в приобретении нейронами их функций", - заявила научный сотрудник MBL Кэролайн Олбертин, чьи слова приводит пресс-служба института.
В рамках масштабного проекта, нацеленного на полную расшифровку геномов осьминогов и кальмаров, команда сделала прорыв в исследовании истории появления развитой нервной системы и органов чувств головоногих моллюсков. Ученых интересовало то, когда разделились предки этих животных, как они выглядели и как протекала их эволюция.
Эволюция моллюсков
Для получения подобных сведений исследователи потратили несколько лет на извлечение из клеток моллюсков нитей ДНК, их расшифровку и раскрытие структуры хромосом двух видов осьминогов (Octopus bimaculoides и Euprymna scolopes) и одного вида кальмаров (Doryteuthis pealeii). Их предки разделились в палеозойскую и мезозойскую эры. Это позволило ученым изучить первые этапы эволюции головоногих моллюсков.
Исследователи сопоставили не только вид мутаций, присутствовавший в генах осьминогов и кальмаров, но и изучили, как изменилось положение разных участков ДНК внутри хромосом. Это позволило биологам раскрыть историю масштабных перестроек в структуре генома моллюсков, не характерную для всех других беспозвоночных животных.
Эти изменения протекали на первых этапах эволюции головоногих моллюсков и преимущественно затрагивали те области генома, которые были связаны с работой нервной системы и органов, таких как клюв, присоски и щупальца. Схожие геномные перестройки, как отмечают исследователи, произошли и во время эволюции первых позвоночных животных.
Еще одним сходством между позвоночными и головоногими было то, что в геноме людей, осьминогов и кальмаров присутствует большое число генов из семейства протокадгеринов, играющих важную роль в передаче сигналов внутри организма, в том числе и между нервными клетками. Их последующее изучение, как надеются Олбертин и ее коллеги, поможет раскрыть историю эволюции сложно устроенной нервной системы и тех, и других животных.