Эволюция оказалось вовсе не случайной, как считалось ранее

Ученые обнаружили, что в мутациях есть определенный порядок.
 |  Автор: Максим Григорьев
Эволюция оказалось вовсе не случайной, как считалось ранее
Важные участки ДНК защищены от мутаций / freepik.com

Мутации ДНК, которые движут эволюцией, обычно считаются довольно случайными, но новое исследование предполагает, что в этом хаосе есть некий порядок. Сравнивая геномы сотен растений, выращенных в лаборатории, группа ученых обнаружила, что мутации в генах, необходимых для выживания, происходят гораздо реже.

Читайте также: Химики создали самую маленькую в мире антенну из ДНК

Случай играет большую роль в эволюции. Принято считать, что мутации ДНК будут возникать в геноме организма случайным образом, и если эти новые черты помогут организму выжить и размножаться, то эти мутации будут передаваться следующему поколению. За достаточно длительный период признаки могут стать характерными для популяции или вида.

Но существует ли закономерность в том, где в геноме происходят мутации ДНК? Чтобы исследовать, исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе и Института Макса Планка вырастили в лаборатории сотни растений кресс-салата, затем секвенировали их геномы и сравнили, где произошли мутации ДНК, и, похоже, возникла неслучайная закономерность.

"Мы всегда считали мутацию случайной в геноме", — говорит Грей Монро, ведущий автор исследования. "Оказывается, мутация очень неслучайна и неслучайна в том смысле, что приносит пользу растению. Это совершенно новый взгляд на мутацию".

Выращивая растения в контролируемых лабораторных условиях, команда стремилась устранить неслучайное влияние естественного отбора, гарантируя, что растения, которые обычно не выживают в реальном мире, не будут отсеяны какими-либо негативными мутациями.

Читайте также: Парк юрского периода: Ученые хотят извлечь ДНК из костей динозавров

В сотнях геномов растений команда выявила более миллиона мутаций, которые, по-видимому, сконцентрированы в определенных частях генома. Это оставило участки с неизменно низким уровнем мутаций, составляющим всего одну треть от таковых в других регионах. Когда ученые проверили, какие гены расположены в этих участках, они обнаружили множество важных генов, в том числе участвующих в росте клеток и экспрессии генов.

"Это действительно важные области генома", — говорит Монро. "Области, которые являются наиболее биологически важными, защищены от мутаций".

Интересно, что эти области также, по-видимому, обладают более сильными механизмами восстановления повреждений ДНК, что указывает на своего рода метод подкрепления, чтобы гарантировать, что эти важные последовательности останутся функциональными.

Читайте также: В Индонезии найдена 7200-летняя уникальная человеческая ДНК

"Растение научилось защищать свои самые важные места от мутаций", — говорит Детлеф Вайгель, старший автор исследования. "Это захватывающе, потому что мы могли бы даже использовать эти открытия, чтобы подумать о том, как защитить человеческие гены от мутаций".

Новое исследование дополняет растущий объем работ, которые углубляют наше понимание роли мутаций ДНК в эволюции. Исследование 2014 года показало, что мутации чаще происходят рядом с повторяющимися последовательностями, а другое исследование 2019 года выявило горячие точки мутаций в сайтах рекомбинации, где хромосомы от каждого родителя спариваются.

Исследователи нового исследования говорят, что эта работа может в конечном итоге привести к улучшениям в разработке более качественных культур и даже к контролю заболеваний человека, вызванных мутациями ДНК, таких как некоторые виды рака. Но до каких-либо приложений в этих областях, несомненно, еще далеко.

Напомним, ранее сообщалось, что найден способ остановить гибель клеток.



Не пропусти другие интересные статьи, подпишись:
Мы в социальных сетях
x
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее...
This website uses Cookies to ensure you get the best experience on our website. Learn more... Ознакомлен(а) / OK