В СПбГУ выяснили, у кого из многоклеточных организмов самый короткий геном — Naked Science
06.05.2020
СПбГУ

В СПбГУ выяснили, у кого из многоклеточных организмов самый короткий геном

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета расшифровали геном Intoshia variabili — самого маленького представителя паразитов из группы ортонектид. Оказалось, что на данный момент его геном является самым маленьким среди всех многоклеточных организмов и включает всего 5120 генов. Положение ортонектид долгое время было непонятным, но новые данные ученых СПбГУ подтвердили: эти паразиты относятся к кольчатым червям.

Ортонектида / ©rock-cafe.info

Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology. «Ортонектиды — это группа паразитических существ, которая была открыта достаточно давно — в 1877 году, однако их положение в системе животных до недавнего времени оставалось загадкой, — рассказал профессор СПбГУ, доктор биологических наук Георгий Слюсарев.

— Исходно их считали крайне примитивными животными, которые занимают промежуточное положение между одноклеточными и многоклеточными, отсюда их старое название — “мезозоа”: от греческого “мезо” — “между” животными и протистами. Однако, когда мы начали проводить с ними исследования, выяснилось, что они совершенно не такие простые».

На мысль отсеквенировать геном самой маленькой ортонектиды ученых СПбГУ натолкнуло исследование, проведенное ими в 2016 году, когда они расшифровали геном другого вида, чуть крупнее, под названием Intoshia linei. На тот момент он оказался одним из самых маленьких геномов среди многоклеточных, значит, предположили петербургские ученые, возможно, у более мелкой Intoshia variabili геном будет еще меньше, к тому же их можно будет сравнить и больше узнать об эволюции этих загадочных созданий.

Главный вопрос — соответствует ли развитие ортонектид основным постулатам эволюции паразитических организмов, которые со временем не только уменьшаются и упрощаются морфологически, но и избавляются от «лишних» фрагментов генома? Чтобы это выяснить, ученые отправились на университетскую Морскую биологическую станцию: именно здесь впервые был обнаружен и описан вид Intoshia variabili, который, кстати, еще встречается в Баренцевом море.

Выращивать этих паразитов в лаборатории достаточно сложно, поэтому биологам приходится собирать их в полевых условиях и совсем в небольших количествах. Затем образцы привозят в Петербург, где на базе Научного парка СПбГУ проводятся молекулярные исследования.

«Оказалось, геном самого маленького представителя ортонектид, который мы секвенировали, содержит минимальное количество генов, которое вообще возможно для нормального функционирования многоклеточного организма. На данный момент это самый маленький геном среди всех многоклеточных, — рассказала кандидат биологических наук старший научный сотрудник СПбГУ Наталья Бондаренко.

Ортонектиды / ©elementy.ru

— Его размер составляет 15,3 миллионов пар оснований. Количество генов — 5120, причем половина из них — это так называемые orphan genes, которые не группируются ни с какими с другими известными науке генами. Они уникальны именно для ортонектид. Мы продолжаем работать в этом направлении, чтобы понять, что это за гены, а также как они работают в геноме».

Кроме того, ученым СПбГУ удалось найти генетические доказательства принадлежности ортонектид к конкретному типу животных — им оказались аннелиды, или кольчатые черви. Что интересно, отмечает Наталья Бондаренко, среди аннелид не было настоящих внутриорганизменных паразитов и ортонектиды стали уникальным исключением. К тому же, отмечают биологи, найти организм с таким маленьким геномом — это большая удача, ведь его удобно использовать в качестве модельного объекта для проведения различных исследований.

«Ортонектиды сами по себе не так интересны, как интересны общебиологические вопросы, связанные с изучением эволюции паразитизма в целом: как происходит упрощение у разных групп животных, чем оно отличается, почему разными путями они приходят к одному и тому же. Новые данные позволяют нам двигаться в любом направлении и изучать, к примеру, отдельно эволюцию нервной системы и многие другие аспекты», — объяснила Наталья Бондаренко. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда № 19-74-10013 и Российского фонда фундаментальных исследований № 19-04-00218.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Один из старейших, крупнейших и ведущих классических университетов и один из важнейших центров науки, образования и культуры в России.
Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 12:05
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

Вчера, 09:00
УрФУ

Международная группа планетологов из России, Финляндии и США впервые проанализировала факторы, определяющие количество валунов на поверхности ближайшей планеты от Солнца — Меркурии.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: