Первая секвенированная геномная последовательность ящерицы
Геном зеленой анолисовой ящерицы (Anolis carolinensis) — первого не-птичьего вида рептилий, чей геном был секвенирован и собран, — показал высокую подвижность своих элементов. Эти и другие новые данные, полученные в результате полного секвенирования, могут пролить свет на эволюцию геномов человека, млекопитающих и их рептильных аналогов после разделения эволюционных линий 320 миллионов лет назад. Результаты проекта, завершенного учеными из Broad Institute, были опубликованы 31 августа в журнале Nature.
«Иногда нужно отойти на определенное расстояние, чтобы понять, как эволюционировал человеческий геном», — отметила Джессика Альфёльди, соавтор статьи.
Ящерицы филогенетически ближе к птицам (также рептилиям), чем к любым другим организмам с полностью секвенированным геномом. Четыреста видов ящериц-анолисов, расселившихся по островам Карибского бассейна и Америкам, представляют собой отличную модель для изучения эволюции. «Геном произведет революцию в нашей способности изучать этот аспект их эволюционного разнообразия», — заявил соавтор работы Джонатан Лозос из Гарвардского университета.
Ключевые открытия
Происхождение консервативных элементов человека: В геноме анолиса активны транспозоны — «прыгающие гены». Сравнение показало, что около 100 некодирующих элементов человеческого генома произошли от таких мобильных элементов. «В анолисах эти транспозоны все еще прыгают, но эволюция использовала их в своих целях, превратив во что-то функциональное у людей», — пояснила Альфёльди.
Параллельная адаптивная радиация: Подобно дарвиновским вьюркам, анолисы адаптировались к разным экологическим нишам на островах (кустарники, кроны деревьев, трава). Однако, в отличие от вьюрков, почти идентичные сообщества видов независимо эволюционировали параллельно на четырех островах Больших Антильских островов. Секвенирование геномов более 90 видов позволило создать предварительную карту этой колонизации.
Особенности генома:
- Обнаружены микрохромосомы, характерные для рептилий, амфибий и рыб, но отсутствующие у млекопитающих.
- Полностью отсутствуют изохоры — участки с высокой или низкой концентрацией нуклеотидов G и C, которые создают характерную полосатую картину человеческих хромосом.
- Определены половые хромосомы (XX/XY, как у млекопитающих). X-хромосома оказалась одной из микрохромосом.
Другие находки: Создан «список деталей» белков яиц анолиса, которые, как и у кур, эволюционируют быстро. Обнаружено множество генов, связанных с цветовым зрением (включая ультрафиолетовый диапазон), что критично для распознавания партнеров по окрашенным горловым мешкам (девлапам).
Работа стала результатом партнерства биологов и специалистов по вычислительной биологии, что позволило получить комплексное представление об эволюции генома.