• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.02.2023
Александра Медведева
6 995

Ученые рассказали, как изменение всего одного гена привело к появлению новых видов

4.6

Ранее считалось, что наибольший вклад в эволюционные процессы вносят мутации в общих для большого числа видов генах. Однако, изучая род цветов Mímulus, ученые наблюдали обратную картину: изменения одного уникального для этих растений гена привело к изменению цвета лепестков, опыления и впоследствии к образованию новых видов.

Цветки Mimulus
Цветки Mimulus/ © Yuan Mimulus Lab, Pete Morenus/UConn / Автор: Lampronia Auxilius

Губастики (Mimulus) — род травянистых растений. Его представители произрастают на суровых, богатых минералами почвах и крайне разнообразны по форме и цвету цветков, варьирующемуся от желтого и розового до темно-красного. В процессе эволюции некоторые цветки полностью утратили желтые пигменты. Ученые из Университета Коннектикута (США) объяснили, что произошло с Mimulus на генетическом уровне и как это повлияло на эволюцию видов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

За цвет лепестков губастиков отвечают пигменты — каротиноиды. Около пяти миллионов лет назад губастики потеряли желтые каротиноиды, однако приобрели розовые, привлекая пчел-опылителей. Позже их потомки накопили мутации в гене под названием YUP, которые восстановили синтез желтых каротиноидов, и смешение розовых и желтых пигментов привело к образованию красных цветов, как пишут ученые в своем исследовании (правда, смешение розового и красного приводит скорее к оранжевому цвету. — прим.ред.) : теперь они не привлекали местных пчел, однако их начали опылять колибри. Вследствие этого растения с красными цветками оказались генетически изолированы и стали отдельным видом.

Ген YUP ученые обнаружили в области генома Mimulus, к которой относятся еще три более новых гена, не встречающихся у других растений. Они представляют собой копии генов из других частей генома Mimulus. В частности, YUP — на самом деле частичная копия древнего гена, который вообще не относился к цвету и синтезу пигментов.

Когда исследователи пытались выяснить функцию YUP, то обнаружили, что ген влияет на главный регулятор синтеза каротиноидов. YUP продуцировал множество малых РНК, которые подавляли ген каротиноидов, поэтому пять миллионов лет назад полностью исчезли желтые цветки. Накопление мутаций заблокировало функцию YUP и вновь сделало возможным синтез желтых пигментов.

Науке известно крайне мало примеров подобных генов, которые продуцируют малые РНК, влияющие на признаки, важные для появления нового вида. Два других гена — соседа YUP точно так же влияют на окраску Mimulus. Уникальность этих трех генов, обнаруженных только у нескольких близкородственных видов Mimulus, крайне важна для понимания формирования новых видов.

Почти каждый отдельный вид имеет небольшое количество уникальных для себя генов. Но считалось, что такие гены не вносят большого вклада в эволюцию, а на нее влияют, напротив, изменения в общих для большого числа различных видов генов. Авторы нового исследования опровергли эту гипотезу, показав, что специфические для рода гены также могут становиться причинами появления новых видов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Сегодня, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 11:18
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Вчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

Сегодня, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 11:18
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Вчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: