В половых клетках предположительно всех видов певчих птиц присутствует дополнительная 41-я хромосома, которой нет в других клетках организма. К такому выводу пришли ученые, исследовав генетические особенности 14 видов певчих птиц. Дополнительная хромосома, которая передается потомкам от матерей и «выбрасывается» из всех соматических клеток. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

У певчих птиц (подотряд Passeri) в большинстве клеток организма содержится 40 пар хромосом. В 1998 году дополнительная хромосома в половых клетках была обнаружена у зебровых амадин, а в 2014 года у их родственников, японских амадин. Тогда эта находка рассматривалась как генетический курьез. Она присутствовала в половых клетках самок, а также в предшественниках половых клеток самцов, но и из них она «выбрасывалась» в процессе созревания сперматозоидов.

Группа под руководством Павла Бородина из новосибирского Института цитологии и генетики СО РАН исследовала 14 видов певчих птиц из девяти разных семейств, а также восемь видов птиц, не относящихся к певчим — гусей, уток, кур, голубей, чаек, стрижей, соколов, попугаев. У всех певчих видов была обнаружена дополнительная хромосома в половых клетках, а у других видов ее не оказалось.

 

Дополнительные хромосомы (GRC) в половых клетках певчих птиц

Torgasheva et al. / PNAS, 2019

«Мы обнаружили, что, в отличие от других птиц и большинства других животных, все исследованные виды певчих птиц содержат разное число хромосом в соматических и половых клетках. У всех у них, буквально у каждой исследованной птицы, есть лишняя хромосома в половых клетках (ХПК). Мы показали, что лишняя хромосома есть у самых распространенных птиц: у чижей, ласточек, синиц, мухоловок, жаворонков и грачей (грач тоже относится к певчим птицам). При этом дополнительная хромосома отсутствует у птиц всех остальных отрядов», — сказал Бородин N+1.

Он и его коллеги выделили и расшифровали отдельные участки дополнительных хромосом у чижа, бледной ласточки, зебровой амадины и японской амадины и нашли там многочисленные фрагменты функциональных генов основного генома. Одновременно с группой Бородина две независимые группы исследователей обнаружили (12), что хромосомы в половых клетках зебровой амадины содержит гены, сходные, но не идентичные генам соматических клеток. Некоторые из этих генов присутствуют во множестве копий и продуцируют РНК и белки в семенниках и яичниках половозрелых птиц.

«Мы предполагаем, что ХПК возникла как дополнительная паразитическая микрохромосома у общего предка всех певчих птиц около 35 миллионов лет назад и претерпела значительные изменения в размере и генетическом содержании, превратившись из «геномного паразита» в важный компонент генома половых клеток. Мы пока не знаем, зачем она нужна и какие преимущества может дать своим носителям. Возможно, именно она позволила певчим птицам стать самым многочисленным подотрядом (более 5 тысяч из общего числа в 9–10 тысяч видов птиц), создать множество форм, прекрасных и удивительных, и захватить множество экологических ниш на всех континентах», — отметил ученый.

 

Сценарий появления и эволюции ХПК.

PNAS / Torgasheva et al.

Ученые считают, что ХПК певчих птиц можно рассматривать как эволюционную попытку локального и временного увеличения числа копий нужных генов без увеличения общего размера генома и веса тела. Птицам нужны дополнительные копии генов в половых клетках в течение короткого периода размножения только для того, чтобы произвести очень много сперматозоидов и загрузить ооциты большим количество белков. И копии этих генов не нужны круглый год и во всех соматических клетках.

«Если принять во внимание, что ХПК ласточек, синиц, камышовок и многих других мелких птиц весит около 0,1 пикограмма, а весь геном — 1,2 пикограмма, она оказывается довольно тяжелым бременем, чтобы его носить, и не просто носить, а еще и кормить, поить и размножать в течение всей жизни во всех клетках тела. Набор генов для размножения удобнее хранить в небольшом ящике для инструментов», — отметил Бородин.

Ранее британские орнитологи обнаружили, что половой отбор среди птиц регулируется двумя параметрами яркостью оперения и разнообразием пения только по отдельности, но не вместе. Для этого они проанализировали песни и окрас 259 пар близкородственных видов птиц и выяснили, что чем монотоннее песни самцов, тем больше окрас его оперения отличается от окраса самки.

Сергей Кузнецов

Источники

У 16 видов певчих птиц есть лишняя хромосома
Якутия 24 (yk24.ru), 01/05/2019
У всех певчих птиц нашли лишнюю хромосому в половых клетках: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 01/05/2019
У всех певчих птиц есть лишняя хромосома в половых клетках
Planet-today.ru, 01/05/2019
У всех певчих птиц есть лишняя хромосома в половых клетках
Seldon.News (news.myseldon.com), 01/05/2019
У всех видов певчих птиц обнаружена лишняя хромосома
Версия Инфо (versiya.info), 01/05/2019
Все виды певчих птиц назвали носителями дополнительной хромосомы
Mirtesen.sputnik.ru, 30/04/2019
Все виды певчих птиц назвали носителями дополнительной хромосомы
N+1 (nplus1.ru), 30/04/2019
У певчих птиц нашли лишнюю хромосому в половых клетках
Чердак (chrdk.ru), 30/04/2019
У певчих птиц нашли лишнюю хромосому в половых клетках
Новости@Mail.ru, 30/04/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц лишнюю хромосому
RuNews24 (runews24.ru), 03/05/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц лишнюю хромосому
Seldon.News (news.myseldon.com), 03/05/2019
У всех певчих птиц есть лишняя хромосома в половых клетках
Семейный портал Сказка (family-port.ru), 02/05/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц дополнительную хромосому
Lifesnew.ru, 09/05/2019
Российские ученые нашли у певчих птиц дополнительную хромосому
Зеленоград info (зеленоград-инфо.рф), 08/05/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц дополнительную хромосому
Topnews-ru (topnews-ru.ru), 08/05/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц дополнительную хромосому - "Политика"
Novosti-dny.com, 08/05/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц дополнительную хромосому
The world news (theworldnews.net), 08/05/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц дополнительную хромосому
Новости Казахстана (shymkent.aqparat.info), 08/05/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц дополнительную хромосому
Аргументы и Факты (aif.ru), 08/05/2019
Российские ученые обнаружили у певчих птиц дополнительную хромосому
Seldon.News (news.myseldon.com), 08/05/2019
Ученые нашли у певчих птиц дополнительную хромосому
РИА ФедералПресс, 08/05/2019
Российские ученые нашли у певчих птиц дополнительную хромосому
ТАСС, 08/05/2019
Российские ученые нашли у певчих птиц дополнительную хромосому
TmBW.Ru, 08/05/2019
Российские ученые нашли у певчих птиц дополнительную хромосому
Seldon.News (news.myseldon.com), 08/05/2019
Российские ученые нашли у певчих птиц дополнительную хромосому
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 08/05/2019

Похожие новости

  • 02/01/2019

    Юбилей академика Николая Петровича Гончарова

    ​Николай Петрович Гончаров родился 2 января 1959 года в г. Тулуне Иркутской области. В 1981 году окончил биологическое отделение факультета естественных наук Новосибирского государственного университета.
    1015
  • 31/03/2017

    Академик Николай Колчанов рассказал о развитии Селекционного центра

    30 марта на территории новосибирского Академпарка прошло очередное заседание членов Совета «Сибирской биотехнологической инициативы» (СБИ). СБИ – это программа, объединяющая объекты инновационной инфраструктуры и органы власти Сибирского федерального округа, в целях развития биотехнологий, медицины и фармацевтики.
    1715
  • 14/11/2016

    Академику Владимиру Солошенко исполнилось 70 лет

    ​Солошенко Владимир Андреевич Солошенко родился 12 ноября 1946 году в г. Черепаново Новосибирской области. Окончил Новосибирский сельскохозяйственный институт в 1970 году по специальности зоотехния. В 1970-1972 г.
    1609
  • 10/01/2017

    Академику Николаю Колчанову исполнилось 70 лет

    ​Николай Александрович Колчанов родился 9 января 1947 года в с. Кондрашино Омской области. В 1971 году окончил Новосибирский государственный университет. С 1974 года работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, а с 2008 года - директор этого института.
    1827
  • 19/10/2018

    Картофель: когда Россия избавится от импортозависимости по семенам?

    Картофель - "второй хлеб", без которого сибиряк долго прожить не сможет. Обязательно соскучится. Но почему уже с февраля на прилавках магазинов лежит не свой, а египетский? Сейчас, осенью, собрав урожай, сибиряки часть закладывают на семена для будущего года.
    391
  • 12/02/2019

    Академику Владимиру Шумному исполняется 85 лет

    ​Владимир Константинович Шумный родился 12 февраля 1934 года в селе Ховмы Борзянского района Черниговской области. В 1958 году окончил Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова по специальности «ботаника».
    374
  • 07/06/2019

    АлтГУ и ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН развивают сотрудничество

    Опорный Алтайский государственный университет с визитом посетила делегация Федерального исследовательского центра Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук во главе с директором ФИЦ «ИЦиГ СО РАН», членом-корреспондентом РАН, д.
    336
  • 14/11/2017

    Юбилей академика Михаила Ивановича Воеводы

    ​Михаил Иванович Воевода родился 14 ноября 1957 года в Новосибирске. После окончания в 1982 году Новосибирского Государственного Медицинского Университета обучался в клинической ординатуре по специальности «внутренние болезни».
    1863
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    889
  • 03/11/2017

    ​​В ИЦиГ СО РАН прошли переговоры о сотрудничестве с Академией сельскохозяйственных наук Китая

    1 ноября ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" посетила делегация представителей китайской науки и бизнеса. Главная цель визита - заключение соглашения о сотрудничестве, в рамках которого должны быть созданы два совместных селекционно-семеноводческих центра, один в Новосибирске (на базе ФИЦ ИЦиГ СО РАН), второй - в Пекине (Институт овощеводства и цветоводства).
    1002