МОСКВА, 30 июня. /ТАСС/. Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) и Института цитологии РАН (ИНЦ РАН) выяснили, как в ходе эволюции у беломорских моллюсков появился новый репродуктивный белок, показав редкий биологический процесс - рождение нового гена. Полученные результаты позволяют приблизиться к пониманию того, как появились гены современных живых организмов. Исследование опубликовано в журнале Gene. О результатах сообщила в четверг пресс-служба ИНЦ РАН.
Стандартный процесс появления новых генов - дупликация: появляется копия гена, которая изменяется благодаря случайным мутациям. Однако известны случаи, когда гены появляются в клетках без понятных причин. Ученые называют их генами-сиротами (orphan genes). Некоторые такие случаи считаются редкими событиями - когда появляется новый ген, которого не было у предков.
"Наши данные показывают, как может происходить появление нового гена. Причем речь идет не о горизонтальном переносе готового гена бактерий или эволюции уже работающего гена, а о сборке нового гена из некодирующих фрагментов генома", - отметил старший научный сотрудник лаборатории регенеративной биомедицины ИНЦ РАН Арсений Лобов, слова которого приводятся в сообщении.
Ранее исследователи обнаружили белок LOSP, который транслируется (синтезируется) с гена-сироты, у двух внешне почти неотличимых друг от друга видов беломорских моллюсков рода Littorina. Однако его функцию ранее установить не удалось. В новом исследовании ученые собрали материал моллюсков одного рода Littorina шести видов: пяти видов Neritrema и одного вида Littorina. А также обнаружили гомологи фрагмента LOSP в геномах бактерий, которые живут с этими видами моллюсков в природе.
Таким образом, как считают авторы работы, эти фрагменты появились у моллюсков не от их предков, а от другого организма - бактерий. В итоге исследователи обнаружили, что исходный вариант гена losp представлен у подрода Littorina. А у подрода Neritrema в этот ген встроились повторы, которые имеют бактериальное происхождение.
"В результате появился белок-кодирующий ген, который, по мнению авторов, участвует в половом размножении этих моллюсков. Причем он существенно различается между близкими видами подрода Neritrema и потенциально участвует в поддержании репродуктивной изоляции между ними", - отмечают в институте.