Генетические изменения у птиц могут пролить свет на митохондриальные болезни человека
Исследователи из Университета Дикина и Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) зафиксировали редкий случай быстрой эволюции в дикой природе, задокументировав распространение новой генетической мутации у инвазивных скворцов. Это открытие может помочь в изучении митохондриальных заболеваний у людей.
Учёные обнаружили, что у скворцов в Западной Австралии, несущих определённую мутацию в митохондриях (клеточных "энергостанциях"), численность популяции почти утроилась за пять лет. Это указывает на то, что мутация была полезной для птиц на переднем крае инвазии.
Ведущий автор исследования, опубликованного в Molecular Biology and Evolution, доктор Ли Роллинс, отметил, что работа важна для понимания реакции популяций на меняющуюся среду.
"Наши выводы также имеют важное значение для митохондриальных болезней у людей, поскольку значительно углубляют понимание того, как мутации митохондриальной ДНК влияют на особи и популяции", — сказал доктор Роллинс.
Митохондрии имеют собственный набор генов, обычно наследуемый только от матери. Иногда возникают мутации, и в одной клетке могут сосуществовать два разных варианта митохондриальных генов.
"Это удивительно распространено и связано со многими наследственными заболеваниями у людей. Но мы очень мало знаем о том, как разные митохондриальные генетические варианты конкурируют внутри особи", — пояснил Роллинс.
Исследовательская группа под совместным руководством доктора Роллинса и профессора Билла Шервина изучила ДНК 279 скворцов в районе Манглинап (Западная Австралия) и выявила птиц с новым вариантом последовательности митохондриального генома (Гаплотип H).
Этот генетический вариант отсутствует у скворцов в других частях страны, что указывает на его возникновение именно в этой популяции на переднем крае инвазии.
Ключевые результаты:
- Доля птиц с Гаплотипом H выросла с 17% до 47% за пять лет исследования.
- Гаплотип H был связан со снижением количества копий митохондриальной ДНК в клетках, что может указывать на повышенную эффективность митохондрий.
- Это первая демонстрация быстрого эволюционного отбора в митохондриальном геноме в дикой природе в результате расселения инвазивного вида.
"Биологические явления часто подобны новому платью короля: все знают, что они должны быть, но никто не может их увидеть. Мы нашли доказательства редко наблюдаемого, но часто обсуждаемого явления", — сказал профессор Шервин.
Скворцы — одни из самых опасных инвазивных видов в мире, угрожающих сельскому хозяйству и экологии. Предыдущие генетические исследования этой команды помогли разработать стратегии контроля, показав, что западная популяция почти не смешивается с другими в Австралии, что делает локализованные меры борьбы эффективными.