Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Ученый из Петербурга раскрыл загадку "успешного хромосомного монстра"

МОСКВА, 29 сен – РИА Новости. Биологи из России и ряда зарубежных стран выяснили, почему многие межвидовые гибриды не становятся бесплодными и успешно продолжают свой род, несмотря на "неправильный" набор хромосом. Их выводы были  опубликованы в журнале PNAS.

Бабочка из семейства Голубянок
Бабочки помогут ученым из России раскрыть секрет появления лишних хромосом
"Существование подобных гибридов было неожиданным для нас. Но еще более неожиданными оказались причины этой высокой плодовитости. Более глубокий анализ выявил неизвестный ранее механизм поддержания высокой фертильности у изученных хромосомных гибридов", —  рассказывает Владимир Лухтанов, главный научный сотрудник Зоологического института РАН и профессор Санкт-Петербургского государственного университета.

Загадки эволюции

Гибридами ученые называют потомков двух разных видов родственных живых существ. Чаще гибридные организмы обнаруживаются среди растений, реже среди животных. Их редкость объясняется одной простой вещью – подавляющее число гибридов стерильны, что не позволяет им продолжить род и обособиться в отдельный вид, даже если они обладают рядом очевидных преимуществ по сравнению и с тем, и с другим родительским видом.

Лухтанов и его коллеги открыли крайне необычный пример гибридов, не потерявших способности к размножению, изучая потомство, полученное при скрещивании двух линий горошковых белянок (Leptidea sinapis), широко распространенных в России бабочек, чьи гусеницы питаются бобовыми растениями.

Ученый делает тест в лаборатории
Ученые разгадали главную "женскую" загадку человеческого геномаГенетики выяснили, как "лишняя" женская Х-хромосома сворачивается в так называемое тельце Барра и остается неактивной в организме здоровых женщин и самок млекопитающих.

За последние годы ученые обнаружили сразу несколько линий этих белянок, похожих друг на друга по облику и поведению, но заметно отличающихся по числу хромосом. К примеру, бабочки из Испании имеют 106-108 хромосом, тогда как особи из Скандинавии имеют всего лишь 56-57 хромосом. 

Заинтересовавшись этой проблемой, биологи решили изучить, что произойдет, если скрестить самую "малохромосомную" линию белянок из Швеции и их кузин из Каталонии, имевших почти в два раза больше подобных структур.

К большому удивлению ученых, скрещивание этих бабочек не привело к тому, что их потомство стало бесплодными – в среднем, их плодовитость оставалась на очень высоком уровне, хотя она и была примерно в два раза ниже, чем у родительских линий белянок.

Самец мыши, лишенный мужской Y-хромосомыСамец мыши (белый), лишенный мужской Y-хромосомы, и его потомство
Ученые вырастили самца мыши без мужской Y-хромосомыГенетики впервые смогли "избавить" самца мыши от необходимости иметь мужскую Y-хромосому, перенеся два жизненно важных гена из нее в другие части генома и удалив ее после этого, сохранив при этом возможность продолжить род.

Для раскрытия секрета их выживания ученые проследили за тем, что происходит во время мейоза – процесса деления и формирования будущих половых клеток бабочек, содержащих в себе не двойной, а одиночный набор хромосом.

Секреты гибридов

"Неправильное" число хромосом в клетках гибридов почти всегда приводит к тому, что мейоз не может завершиться корректно – клетки не получают всех жизненно важных хромосом, или же получают "лишние" их копии. В результате этого они или гибнут, или же теряют способность формировать жизнеспособный зародыш.

Лухтанов и его коллеги обнаружили, что в случае с гибридными белянками этого не происходит по той причине, что у них основные процессы мейоза происходят не как обычно, а в обратном порядке.

Как правило, заготовка гаметы сначала "перемешивает" хромосомы, полученные от родителей, и уменьшает их число вдвое, растаскивая папины и мамины варианты одних и тех же хромосом по дочерним клеткам. Только после этого эти хромосомы, содержащие в себе двойное число нитей ДНК, делятся на половинки и разбиваются на две новых "кучки", в результате чего возникают четыре половых клетки.

Лабораторная мышь
Британские ученые превратили самца мыши в самку, не меняя "его" генов

По словам биологов, у гибридных белянок вначале происходит разделение нитей ДНК, и только затем, на второй стадии формирования гамет общее число хромосом уменьшается вдвое.

"Это приводит к тому, что мейоз у гибридов происходит с минимальным числом нарушений или без нарушений вообще, и приводит к формированию нормальных жизнеспособных гамет", — объясняет ученый.

Это открытие проливает свет на одну из загадок биологии: как у живых организмов возникают новые, измененные хромосомы и новые хромосомные наборы. А последнее интересно и  биологам, и медикам, поскольку изменения хромосом часто являются пусковыми механизмами как для биологической эволюции, так и для развития болезней.

Оценить 55
Рекомендуем
РИА
Новости
Лента
новостей
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала