Понимание генетических паттернов, лежащих в основе разнообразия моллюсков

Удивительное разнообразие раковин моллюсков давно привлекает внимание как коллекционеров, так и учёных, изучающих тип Mollusca, который насчитывает более 50 000 современных видов с раковиной.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Molecular Biology and Evolution, авторы во главе с Бернардом Дегнаном начали раскрывать сложные генные сети, контролирующие секрецию клеток наружного слоя мантии. В крупнейшем из когда-либо проведённых исследований они создали транскриптом (полную сеть экспрессии генов) для 11 различных двустворчатых и брюхоногих моллюсков.

К удивлению, детальный анализ не выявил уникальной модели или общего молекулярного "набора инструментов" для создания раковины у всех видов. Вместо этого оказалось, что в органическом слое раковины каждый вид развил свой собственный "секретом". При секреции раковины мантия каждого моллюска использует смесь древних генов (возникших задолго до основного эволюционного излучения моллюсков 500 миллионов лет назад) и генов, эволюционировавших недавно.

Исследователи обнаружили, что гены, кодирующие секретируемые белки, которые эволюционировали до появления моллюсков, постоянно "кооптируются" в регуляторную сеть генов мантии в ходе эволюции этой группы. Авторы пришли к выводу, что как у отдалённо, так и у близкородственных видов повторяющимися темами в диверсификации транскриптомов мантии были как кооптация существующих генов, так и быстрая эволюция новых генов.

Несмотря на это разнообразие, учёные обнаружили структурные общности во всех протеомах раковин. Среди них — обилие белков с повторяющимися низкосложными доменами (RLCD-containing), а также белков внеклеточного матрикса и клеточной поверхности.