Новые гены возникают и распространяются из некодирующей ДНК
Новое исследование Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованное 23 января в Science Express, показывает, что новые гены создаются из некодирующей ДНК быстрее, чем предполагалось.
Ключевые выводы:
- Учёные обнаружили 248 новых генов, существующих только у плодовой мушки Drosophila melanogaster.
- Более сотни из этих генов уже закрепились (распространились по всей популяции).
- Гены возникли из предковой некодирующей ДНК после того, как D. melanogaster отделилась от близкого родственника D. simulans.
Механизм и отбор:
- Новые гены несут признаки действия естественного отбора — они давали мушкам репродуктивное преимущество.
- Гены делятся на два класса:
- Высокочастотные (распространённые) — крупнее и сложнее, вероятно, имеют более значимые функции.
- Низкочастотные (редкие) — проще.
- Исследование сосредоточено на транскриптах РНК из семенников, так как ранее была показана высокая скорость адаптивной эволюции для мужской репродуктивной функции.
Значение и происхождение:
- Это первый пример полностью новых генов, всё ещё распространяющихся в пределах вида.
- Гены могут возникать, когда случайная мутация в регуляторном аппарате заставляет некодирующую ДНК транскрибироваться в РНК. Если эффект полезен, он закрепляется отбором.
- По словам профессора Дэвида Бегана, это ясно показывает, что гены постоянно рождаются из предковых последовательностей, дополняя классическую модель возникновения новых функций через дупликацию существующих генов.