Мобильные генетические элементы как причина видового разнообразия летучих мышей

Семейство гладконосых летучих мышей (Vespertilionidae) — самое крупное и широко известное, насчитывающее более 400 видов по всему миру, что ставит его на второе место среди млекопитающих по видовому разнообразию.

Авторы исследования, Рэй и коллеги, решили выяснить первопричину этого разнообразия, используя два вида гладконосых летучих мышей, чьи геномы недавно были секвенированы. Они предположили, что одной из причин может быть активность мобильных генетических элементов в геноме, называемых ДНК-транспозонами. Их активность в эволюционной истории этого семейства выше и более recent, чем у любого другого млекопитающего. Причины и механизмы этого увеличения активности неизвестны.

В исследовании, опубликованном в онлайн-версии журнала Molecular Biology and Evolution, учёные проанализировали паттерны активности ДНК-транспозонов в геномах двух видов. Они обнаружили, что всплеск видообразования у летучих мышей совпадает по времени с активностью ДНК-транспозонов около 30 миллионов лет назад.

ДНК-транспозоны, в свою очередь, привели к появлению малых РНК, называемых микроРНК (miRNAs), которые могут оказывать существенное влияние на экспрессию генов и, следовательно, на эволюционные новшества. Как отмечает Рэй: «Наши результаты позволяют предположить, что транспозоны могут переводить эволюцию на повышенную скорость, быстро вводя большое количество малых РНК. Эти малые РНК не меняют белки, кодируемые генами, но влияют на то, как и когда гены экспрессируются, что позволяет быстро менять способы взаимодействия организмов с окружающей средой».

Учёные также выдвигают гипотезу, что ДНК-транспозоны стали основной эволюционной силой в формировании видового разнообразия летучих мышей. Этот процесс совпал с резким и масштабным изменением климата Земли от тёплых тропических условий к более умеренным — переходом от эоцена к олигоцену, который произошёл 33–34 миллиона лет назад.