03/09/2019
ИМКБ СО РАН
Ученые СО РАН расшифровали геном комодского варана
839
Ученые из Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН совместно с коллегами из Италии, США, Чехии, Голландии, Австралии расшифровали геном комодского варана. Это позволило составить генеалогическое древо ящера и получить материалы для дальнейшего анализа его физиологических особенностей. Статья об исследовании опубликована в журнале Nature Ecology&Evolution.
С помощью метода, разработанного в лаборатории ИМКБ СО РАН, была произведена сборка хромосом методом in silico (компьютерное моделирование). Такого рода геномные сборки хромосомного уровня, для получения которых хромосомы делятся на фракции с помощью проточного сортинга (разделение по размерам) или микродиссекции, являются особенностью института. Этот метод включает частичное прочтение хромосом специфичной библиотеки ДНК с последующим приписанием результатов неполной сборки — скаффолдов — к определенной хромосоме. Большинство современных видов в открытых базах данных собраны только до протяженных скаффолдов, но не приписаны к хромосомам, что делает невозможными многие важные выводы, в том числе и об эволюции половых хромосом. Именно поэтому иностранные ученые обратились к новосибирским коллегам за помощью.
Комодской варан (или комодский дракон) — уникальное животное. Это самый крупный ящер: длина самца — 2,6 метра, самки — 2,3 метра, вес может достигать ста килограммов. Крупнейшие представители этого вида достигают в длину более 3 м и весят 130 кг. Они являются самыми выносливыми из ящеров и способны на долгие физические нагрузки, прекрасно плавают и развивают скорость на суше до 20 км/ч.
У комодских варанов есть несколько уникальных особенностей. Во-первых, специфическое строение митохондрий, что позволило этим ящерам улучшить энергетическую и аэробную функцию. Во-вторых, особое строение сердечно-сосудистой системы: обычно у рептилий трехкамерное сердце, но у варанов оно четырехкамерное, и есть раздельные круги кровообращения, что приближает их к млекопитающим и птицам. В-третьих, ряд изменений в хеморецепторной системе (отвечающей за восприятие химических стимулов, например обоняние и вкус): у этих ящериц развит вомероназальный орган (орган Якобса), который усиливает обонятельную чувствительность и позволяет замечать добычу за несколько километров. В-четвертых, произошло усовершенствование свертываемости крови: вараны нашли механизм защиты против яда своих же сородичей.
Всего за время исследования был выявлен 201 ген с признаками положительного отбора, многие из которых повлияли на сердечно-сосудистую, энергетическую и хеморецепторную системы варана. Дальнейшие планы включают изучение генов половых хромосом и идентификацию гена — триггера развития по женскому типу у варановых. Данные о генах, прошедших положительный отбор, будут важны для сравнения с другими видами позвоночных и понимания направления эволюционных процессов в целом.
Половые хромосомы этого ящера гомологичны 28-й хромосоме курицы или 18-й ящерицы каролинский анолис (это стало известно после сравнения генома варана с родственными видами). У разных групп рептилий разные участки ДНК отвечают за определение пола потомства. Сложность их изучения в том, что половые хромосомы очень маленькие, они плохо собираются, и нужна особая техника для их прочтения. Гены, которые отвечают за пол потомства, до сих пор не определены.
Любопытный случай размножения зафиксирован у самки комодского варана, жившей в зоопарке. Дело в том, что эти рептилии обладают способностью к партеногенезу (однополому размножению) в особых условиях. Интересно, что у варанов механизм партеногенетического самовоспроизведения идет по такому способу, что все детеныши оказываются самцами. Это связано с тем, что при мейозе сначала происходит редукция (уменьшение) числа хромосом, а потом слияние их гамет, несущих одинаковую половую хромосому. При этом условии выжили только носители ZZ-хромосом (самцы), а особи WW оказались нежизнеспособными.
«Ящерицы с их многочисленными видами всегда привлекали наше внимание. Мы давно работаем с разными группами рептилий, и каждый раз находим какие-то особенности, которые проливают свет на эволюцию позвоночных в целом. Но сейчас численность многих видов рептилий сокращается, они не выдерживают конкуренции ни с млекопитающими, ни с человеком. Поэтому на нас лежит ответственность сохранить виды варановых, чему может помочь понимание их генетических особенностей», — подвел итог ведущий научный сотрудник ИМКБ СО РАН доктор биологических наук Владимир Александрович Трифонов.
Алёна Гунько
Источники
Комодский дракон оказался родней курицы - ученые СО РАН
Загадка короля ящериц
Ученые Академгородка разгадали тайну короля ящериц
Новосибирские ученые расшифровали геном крупнейшего из ныне живущих ящера
Загадка короля ящериц
Загадка короля ящериц
Ученые из Новосибирска расшифровали геном комодского варана
Ученые обнаружили родство между комодским драконом и курицей
Ученые обнаружили родство между комодским драконом и курицей
Ученые обнаружили родство между комодским драконом и курицей
Ученые разгадали тайну "короля ящериц"
Новосибирские ученые узнали о родстве комодского дракона и курицы
В Сибири разгадали тайну "короля ящериц"
В Сибири разгадали тайну "короля ящериц"
В Сибири разгадали тайну "короля ящериц"
В Сибири разгадали тайну "короля ящериц"
Новосибирские ученые расшифровали геном комодского варана
Новосибирские ученые расшифровали геном комодского варана
Ученые разгадали тайну "короля ящериц"
Ученые из Новосибирска расшифровали геном комодского варана
Ученые обнаружили родство между комодским драконом и курицей
Ученые из Новосибирска расшифровали геном комодского варана
Новосибирские ученые расшифровали геном комодского варана
Геном драконов из Индонезии расшифровали в Новосибирске
Геном драконов из Индонезии расшифровали в Новосибирске - Спецкор Новости
Геном драконов из Индонезии расшифровали в Новосибирске
Геном драконов из Индонезии расшифровали в Новосибирске
Геном драконов из Индонезии расшифровали в Новосибирске
Геном драконов из Индонезии расшифровали в Новосибирске
Новосибирские ученые расшифровали геном комодского варана
Новосибирские ученые нашли связь между королем ящериц и курицей
Новосибирские ученые нашли связь между королем ящериц и курицей
Ученые узнали о родстве комодских варанов и куриц
Ученые ИМКБ СО РАН совместно с зарубежными коллегами расшифровали геном комодского варана
Похожие новости
-
10/11/2016
Новосибирские ученые - соавторы статей, вышедших в журнале Nature
В октябрьском номере журнала Nature вышли три статьи, в которых анализируются результаты недавно законченного секвенирования большого количества геномов из многих популяций мира. Получены данные, позволяющие дополнить представления о древних миграциях из Африки, заселении Евразии и Австралии людьми современного типа, а также уточнить вклад в наш геном неандертальцев и денисовцев. 1355
-
04/06/2019
Обская стерлядь генетически более разнообразна, чем енисейская
Ученые Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН с коллегами из Томска, Красноярска, Санкт-Петербурга и Ульяновска исследовали генетическое разнообразие стерляди в бассейнах сибирских рек и выяснили, что обь-иртышская и енисейская популяции изолированы друг от друга. 861
-
13/12/2017
Сибирские ученые исследуют почвы
Принято считать, что из-за плохой экологии в городах потребляемая нами пища загрязнена тяжелыми металлами, а нередко и радиоактивными элементами. Однако исследователи, уже много лет изучающие почвы и кормовые культуры Сибири, утверждают: это не так, и по части тяжелых металлов наблюдается даже не переизбыток, а недостаток, который нужно как-то восполнять. 1328
-
16/08/2019
Ученые СО РАН и КНДР подписали договор о сотрудничестве в сфере биомедицины
Биологи планируют обмен опытом, совместные научные работы и практику молодых специалистов на базе Сибирского отделения РАН по разным направлениям, в частности — диагностике рака и изучению вируса клещевого энцефалита. 912
-
30/10/2017
Ученые СО РАН ищут следы жизни в разных условиях
Говоря о жизни на других планетах, мы обычно представляем себе Землю-2: синее небо, зеленая растительность, золотой песок. Однако ученые ищут следы жизни в совершенно разных условиях - в том числе и под толщей льда некоторых небесных тел. 989
-
05/12/2017
В НГУ создадут лабораторию по изучению эпигенетических механизмов
Новосибирский государственный университет получил мегагрант правительства РФ на изучение эпигенетических механизмов неменделевского наследования. Работу над проектом возглавят английский ученый Прим Сингх и заведующий отделом регуляции генетических процессов и лабораторией геномики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН кандидат биологических наук Степан Николаевич Белякин. 1260
-
21/08/2017
Ученые Новосибирска и Татарстана участвуют в проекте по изучению и охране пернатых хищников
Учебно-научная лаборатория "Мониторинг и охрана птиц" была создана на кафедре биологии и экологии Елабужского института КФУ в 2014 году. Ее приоритетной задачей является изучение и сохранение орнитофауны Республики Татарстан. 1055
-
22/03/2019
Новосибирские биологи совместно с иностранными коллегами изучили общего предка коровы и кита
Ученые из Англии, США, Китая и России определили все основные перестройки хромосом и геномов китопарнокопытных во всех круциальных (подверженных эволюционной трансформации участках хромосом) точках их эволюции. 1208
-
04/03/2016
Ольга Лаврик: политический кризис - не помеха для взаимодействия ученых
За большой вклад в укрепление научного сотрудничества между Россией и Францией заведующей лабораторией Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН члену-корреспонденту РАН, профессору Ольге Ивановне Лаврик было присвоено звание кавалера ордена Академических пальм. 2871
-
29/07/2019
Академический союз
В конце мая этого года в Петрозаводск съехались больше 30 наиболее авторитетных ученых России и Беларуси. Российскую академию наук представляли президент РАН А.М. Сергеев, вице-президенты РАН В.П. Чехонин и И. 651