Биологи реконструировали трёхмиллиардолетние гены
|
|
20 декабря 2010
|
|
Необычайно давний этап эволюции микробов, предшествовавший всплеску биоразнообразия на Земле, удалось восстановить генетикам. Они изучили родственные связи почти 4000 семейств генов из трёх царств живой природы.
|
|
Учёные из Массачусетского технологического института (MIT) выяснили, что задолго до кембрийского взрыва, в ходе которого появилось великое множество групп живых существ, произошёл похожий "взрыв" в мире генов.
|
|
Авторы работы, опубликованной в Nature, посчитали, что между 3,3 и 2,8 миллиарда лет назад (где-то в интересную эпоху между появлением доядерных и ядерных одноклеточных) возникло 27% от всех существующих нынче семейств генов.
|
|
Чтобы восстановить картину всплеска, исследователи нанесли на карту происходившие с генами события: появление, наследование, горизонтальный перенос, дублирование и потери. Исходные данные "предоставили" 100 современных существ, в чьих геномах отразились перемены, которые случались с генами в предках этих животных и бактерий, в их предках и так далее.
|
|
|
|
Расхождение и модификация нескольких исходных семейств генов по мере развития биосферы, деления её на царства, группы и так далее (иллюстрация Lawrence A. David).
|
|
Однако наибольший интерес представляют функции тех генов, что оказались в совокупном геноме всего живого одними из самых древних. Анализ показал, что трёхмиллиардолетние гены вовлечены в транспорт электронов внутри клеточных мембран.
|
|
Этот механизм используется в дыхании, его можно найти и в кислородном фотосинтезе. Исследователи заключили, что резкое расширение разнообразия генов в архее заложило основы для последующих скачков. Так в конце рассмотренного периода (примерно 2,8 миллиарда лет назад) появляются первые гены, отвечающие за использование кислорода.
|
|
Последующий всплеск в числе "кислородных" генов хорошо согласуется с датой кислородной катастрофы, изменившей атмосферу планеты и приведшей к господству аэробных форм жизни. (Узнайте, как на эволюции отразился запах тухлых яиц и о чём рассказал геном губки.)
|
|
http://www.membrana.ru/lenta/?10942
|