Пещерные рыбы демонстрируют повторяющуюся независимую эволюцию множества признаков, включая дегенерацию глаз, потерю пигмента, увеличенный размер, количество вкусовых рецепторов и изменения в поведении. Исследователи изучают, как организмы адаптируются к окружающей среде пещеры и какие гены участвуют в ряде признаков. «Последовательность генома пещерной рыбы похожа на последовательность генома человека, и мы разделяем с ними многие из тех же путей и генов», – говорит Макгоу. "Это идеальный предмет для изучения, потому что у них есть черты, которые напрямую влияют на здоровье человека."
Макгоу и его коллеги из 10 институтов по всему миру, включая Гарвардский университет и Мэрилендский университет, подробно описывают первую в истории сборку генома de novo для вида слепых пещерных рыб (Astyanax mexicanus), широко известных как мексиканская рыба-тетра. Работа примечательна тем, что геном Astyanax позволит вскрыть генетические основы признаков, которые делают пещерных рыб отличительными, и упростит будущие исследования по изучению путей повторяющейся эволюции, что может помочь в понимании болезней человека.
Исследователи идентифицировали повторяющиеся элементы в геноме пещерной рыбы, сравнили их с аналогичными видами и сообщили о результатах тестов конкретных генов на предмет потенциальных функциональных и экспрессионных различий. Им удалось составить список генов-кандидатов для характерных черт пещерных рыб. «Многие из этих черт действительно важны для здоровья человека, например, потеря глаз у рыб, которая может быть аналогична человеческим заболеваниям, таким как дегенерация сетчатки», – говорит Макгоу.
Она отмечает, что это исследование может также лечь в основу модели для изучения нарушений сна, поскольку пещерные рыбы спят примерно на четверть меньше, чем поверхностные рыбы.
Макгоу планирует продолжить исследования, основанные на текущей работе. "В Мексике происходит от трех до пяти различных событий, в которых одни и те же виды попадают в пещеры и развивают эти черты, поэтому мы надеемся увидеть, будет ли это повторяться одинаково, и выяснить, есть ли что-то последовательное в генах и где генетические изменения происходить."