Исследование гигантизма у китов раскрывает механизмы подавления опухолей

Анализ регуляторных областей генов у китообразных (китов, дельфинов и морских свиней) объясняет, почему синий кит (Balaenoptera musculus) достигает 30 метров в длину, а афалина (Tursiops truncatus) — не более 4 метров. Это также может помочь в разработке новых методов лечения рака.

Исследование, опубликованное в журнале BMC Ecology and Evolution, провела группа учёных из Института биологии Университета Кампинаса (Бразилия).

Геномная основа размера

Учёные обнаружили, что в промоторной области гена NCAPG китообразные делятся на две группы: гигантов (более 10 м) и не-гигантов, независимо от их эволюционной принадлежности к усатым (Mysticeti) или зубатым (Odontoceti) китам.

  • Промоторная область — это последовательность ДНК, регулирующая активность гена.
  • Кашалот (зубатый кит, ~20 м) по характеристикам промотора оказался ближе к гигантским усатым китам.
  • Малый полосатик (~8.8 м, усатый кит) сгруппировался с некрупными зубатыми китообразными.

Это указывает на конвергентную эволюцию: гигантский размер независимо развивался у разных групп через сходные геномные механизмы.

Связь с подавлением рака

Исследование четырёх генов показало, что их регуляторные области влияют не только на размер, но и на подавление рака. У гигантских китов с огромным числом клеток опухоли встречаются крайне редко.

  • У гигантов белки, регулирующие размер тела, более активны.
  • У некрупных видов те же гены работают как "тормоз" роста.
  • Некоторые из этих генов также являются супрессорами опухолей, компенсируя риски, связанные с большим числом клеток.

Перспективы для медицины

"У людей тоже есть эти гены. Понимание того, как они подавляют образование опухолей у китов, может помочь в разработке будущих методов лечения рака, например, через активацию или ингибирование специфических областей генома", — отмечает профессор Мариана Фрейтас Нери, руководитель исследования.

Анализ как кодирующих, так и некодирующих (регуляторных) участков генома оказался ключевым для понимания этих быстро эволюционировавших признаков.