Геном рачка-дафнии
содержит минимум на пять тысяч больше генов, чем геном человека. Таким
образом дафния, о результатах секвенирования генома которой сообщается в
журнале Science, стала «модельным» организмом для лабораторных биологических исследований наряду с мышью, дрожжами и мушкой Drosophila.
Центральной публикацией нового номера журнала Science стала работа
международного коллектива ученых, в которой рассказывается о
секвенировании (определении последовательности ДНК, то есть расшифровке) генома крошечного (размером несколько миллиметров) рачка Daphnia pulex (дафния
пулекс). Этот рачок, который имеет широкое распространение, в том числе
и в России, и хорошо известен всем, кто дома держит аквариум, стал
первым представителем ракообразных, чей геном был расшифрован. По
итогам работы ученые получили ряд интересных результатов. Подробнее о
ходе исследования, которое объединило 69 ученых из 24 научных
учреждений, «Газете.Ru» рассказал один из авторов публикации в Science
Игорь Григорьев, сотрудник Национальной лаборатории Беркли, директор
программы эукариотических геномов Объединенного геномного института (Joint
Genome Institue, JGI, Калифорния, США), где геном пресноводного рачка
дафнии был секвенирован. Этот институт в 2004 году успешно завершил
проект «Геном человека» и теперь широко применяет разработанные технологии для анализа других геномов.
«Геном крошечного рачка
дафнии принес много сюрпризов. Дафния обитает в пресноводных водоемах и
очень чувствительна к самым незначительным загрязнениям воды, реагируя
на них изменениями цвета и формы, – пояснил ученый. – Поэтому этого
рачка используют для контроля загрязнений окружающей среды, и его геном
позволит лучше понять эти механизмы. Расшифровав этот сравнительно небольшой геном, мы, к большому удивлению, обнаружили заметно (по меньшей мере на пять тысяч) больше генов, чем в геноме человека! Наличие
большинства этих генов подтверждено экспериментально. Как оказалось,
около половины из них – совершенно новые гены, функция которых
неизвестна.
Однако именно эти гены наиболее бурно реагируют на изменения окружающей среды». Игорь
Григорьев рассказал, что в процессе эволюции дафнии гены многократно
удваивались, помогая ей приспосабливаться к изменяющимся условиям
обитания: «Примером
является большая группа расположенных друг за другом генов белка
гемоглобина, переносчика кислорода. Связываясь с кислородом, эти белки
придают красноватую окраску прозрачному тельцу рачка. Таким образом, подобно лакмусовой бумаге, дафния меняет цвет в зависимости от степени загрязнения водоема».
Говоря о важности изучения геномов, Игорь Григорьев отметил, что
раскодированные геномы зачастую служат импульсом к новым исследованиям. «Несколько лет назад геномом дафнии интересовались Джон Колборн из Университета Индианы (США)
и всего лишь несколько ученых-энтузиастов. Сегодня, имея в руках данные
генома дафнии, уже сотни групп ученых по всему миру активно исследуют
различные его аспекты. Более 50 научных публикаций о дафнии помимо
большой статьи в Science описывают эти результаты. В результате рачок дафния стал «модельным» организмом для лабораторных биологических исследований наряду с мышью, дрожжами и мушкой Drosophila. Кроме
того, расшифрованный геном дафнии дает новый, более точный инструмент в
руки экологов для мониторинга водоемов и изменений окружающей среды», –
подытожил ученый.
Читать полностью: http://www.gazeta.ru/science/2011/02/04_a_3514698.shtml |