Тридцать лет искусственной эволюции привели к появлению новой половой хромосомы у рыб

Генетики из Констанцского университета (Германия) 30 лет назад начали эксперимент по скрещиванию двух видов рыб меченосцев. Сейчас в работе, опубликованной в журнале Nature Communications, они рассказали о появлении новой половой хромосомы у гибридов.

Половые хромосомы, в отличие от аутосом (всех остальных хромосом раздельнополых организмов), обозначаются буквами X, Y, Z или W. При этом выделяют гомогаметный (с одинаковыми половыми хромосомами) и гетерогаметный (с разными половыми хромосомами) пол. У человека, как и у всех остальных млекопитающих, гомогаметный пол — женский (две Х хромосомы). У рыб половая система устроена иначе. К примеру, рыбы вида пецилия пятнистая (Xiphophorus maculatus) имеют гетерогаметность среди обоих полов и три типа половых хромосом: WY, WX, XX. Именно их ученые выбрали для исследования. 

Эволюционист Паоло Франчини (Paolo Franchini), курировавший работу, назвал гибридизацию ключевым механизмом образования новых видов. Поэтому он и его коллеги захотели посмотреть, к чему приведет гибридизация двух видов — Xiphophorus maculatus и Xiphophorus hellerii — на протяжении 30 лет.

По словам авторов, за это время успело смениться более ста поколений рыб. При этом гибридизация включала в себя возвратное скрещивание, то есть самки X. maculatus пересекались с самцами X. hellerii, а получившийся у них гибрид вновь скрещивался с рыбами отцовского вида. О результатах рассказал Паоло Франчини:

«Мы обнаружили, что интрогрессия (проникновение генов одного вида в генетический фонд другого. — Прим. ред.) и наложение ограничений на селекцию по типу пигмента приводят к сохранению неожиданно большого участка материнского генома. В процессе гибридизации определяющий пол регион Х-хромосомы от одного из родителей переместился в аутосом гибрида, что и привело к возникновению новой половой хромосомы». 

В прошлом месяце вышла работа, в которой биологи из Сиднейского университета изучили случаи мозаицизма пчел — развития организма, разные ткани которого содержат генетически различные клетки. У девяти пчел нашелся генетический мозаицизм, сочетающий геномы матери и двух-трех отцов, а геном одной особи и вовсе не содержал материнских хромосом и образовался слиянием двух отцовских.