В геномах хранятся инструкции по построению организма. Часто только отдельные гены связаны с определенными функциями.
Однако геном не только определяет отдельные гены, но и сообщает нам об их расположении в ДНК. Примечательно, что многие из этих структур были сохранены из генома общего предка губок и человека более 600 миллионов лет назад. Несмотря на это, их потенциальная функция долгое время ускользала от ученых.
Что раскрывают генные устройства
В своем текущем исследовании команда из отдела молекулярной эволюции и развития Венского университета впервые раскрыла этот вопрос. Используя сравнительный геномный анализ, исследователи реконструировали эволюционно консервативные структуры генов у животных и исследовали их активность в различных типах клеток. Они могли показать, что гены, которые всегда присутствуют вместе в геноме у нескольких видов, также имеют тенденцию быть активными в одних и тех же клетках.
Например, три гена, которые были соседними у нескольких видов (e.грамм., у губок или книдарий) в течение 600 миллионов лет в основном активны в пищеварительных клетках. «Таким образом, типы клеток у животных могут быть охарактеризованы не только отдельными генами, но и определенными структурами генов, и разные типы клеток также способны получать доступ к различным областям генома», – объясняет Олег Симаков, биолог-эволюционист Венского университета. Кроме того, команда отметила, что некоторые типы клеток, по-видимому, используют такие консервативные области больше, чем другие, и, таким образом, могут представлять очень наследственные функции.
Результаты показывают, что не только потеря или появление новых генов сыграли важную роль в эволюции, но и изменения в расположении генов в геноме внесли значительный вклад. «Таким образом, исследование открывает далеко идущие перспективы для изучения функций этих областей в соответствующих типах клеток», – заключает Симаков.