Биологи узнали, почему геном серебряного карася состоит из шести копий
Серебряный карась Carassius gibelio — опасный инвазивный вид, угрожающий местным рыбам Европы. Успешным захватчиком водоемов его делают способность к однополому размножению с паразитизмом на сперме других рыб и связанное с ними наличие целых шести копий генома. В новом исследовании биологи получили последовательность ДНК серебряного карася и выяснили эволюционные корни этой необычной рыбы.
Серебряный, или прусский карась Carassius gibelio представляет собой один из видов рода карась из семейства карповых рыб. Его ближайшие родственники — обыкновенный карась C. carassius и золотая рыбка C. auratus, однако зоологи имеют различные взгляды на их систематику.
Подобно золотым рыбкам, которых одомашнили в Азии много веков назад и превратили в целое множество декоративных разновидностей, серебряного карася тоже разводят в прудах. А еще этот вид широко расселился по природным водоемам, особенно в Европе, где оказался самым агрессивным представителем инвазивной фауны.
Популяции серебряного карася представлены по большей части самками, а в отдельных водоемах состоят исключительно из них. Как же самки серебряного карася умудряются размножаться без помощи самцов? Подобно некоторым другим организмам (по большей части растениям и беспозвоночным), они способны к партеногенезу, то есть однополому размножению. В этом случае икринка (яйцеклетка) может начать дробиться и образовать полноценный зародыш без оплодотворения сперматозоидом.
В случае серебряного карася необходима существенная оговорка: для его партеногенеза все же нужна сперма — только других рыб, родственных этому виду. Чужие сперматозоиды запускают развитие яйцеклеток, но их ДНК в нем не используется.
Стоит отметить, что возможность размножаться привычным способом C. gibelio не утратили: при наличии самцов у отдельных разновидностей происходит обычное оплодотворение икры спермой.
Помимо «паразитизма на чужой сперме» (действительно паразитизм, ведь другие рыбы при этом теряют свои половые клетки), у серебряного карася есть и другая странная черта, связанная с первой. Речь о его полиплоидности, то есть наличии более чем двух гаплоидных наборов хромосом в геноме. Среди растений известно немало полиплоидов, однако для животных (тем более позвоночных) это порядочная редкость. Серебряный карась в этом отношении особенно удивляет, ведь его геном состоит из целых шести копий, которые немного отличаются друг от друга.
Чтобы разобраться со сложным эволюционным прошлым, авторы новой статьи в Nature Communications получили последовательность генома C. gibelio — каждой из 150 хромосом шести гаплоидных комплектов. Это позволило понять, как они попали в геном, и установить их связь с необычной стратегией размножения этого животного.
Дело в том, что партеногенез обычно приводит к неуклонному накоплению вредных мутаций, однако выяснилось, что серебряный карась успешно борется с этим благодаря особой организации генома и наличию «запасных копий», которые делают его более стабильным.
Оказывается, шесть свох копий генома серебряный карась получил двумя различными путями. В эволюционном прошлом этой рыбы имела место как аллополиплоидизация (внедрение набора хромосом другого вида), так и аутополиплоидизация (удвоение собственного генома с последующим постепенным изменением полученных копий).
Известно, что один эпизод полногеномного удвоения произошел у предка всех лучеперых рыб, а другой связан с появлением семейства карповых. Авторы нового исследования выяснили, что предком Carassius gibelio был как раз вид с тетраплоидным геномом — состоящим из четырех гаплоидных наборов хромосом.
Ученые подчеркивают связь между необычным геномом этой рыбы и ее даже более необычным размножением. «Вероятно, в какой-то момент во время всех этих скрещиваний возникли проблемы с образованием половых клеток. Именно это могло положить начало однополому размножению», — пояснила Дунья Ламатш (Dunja Lamatsh) из Университета Инсбрука (Австрия), руководитель исследования.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии