ГлавнаяМир

Множество малых мутаций могут дать огромное изменение в организме

Мутации могут оказывать незначительное влияние на живой организм, но их накопление и объединение вызывает мощный эффект — намного больший, чем простая сумма изменений от каждой из них.

Множество малых мутаций могут дать огромное изменение в организме
Фото: sciencephoto.com

Реализация генетической информации — это до предела «забюрократизированный» процесс: каждый ген окружён множеством регуляторных ДНК-участков, которые вместе с десятками взаимодействующих с ними белков решают, где, когда и какой ген следует включить. Вся эта регуляторная машинерия находится под самым пристальным вниманием биологов, ведь, по большому счёту, именно от этих молекулярных контролёров зависят как внешний вид, так и вся биохимия живого организма. Группе исследователей из Принстонского университета (США), Университета Тулузы (Франция) и Университета ветеринарной медицины в Вене (Австрия) удалось в значительной мере приблизиться к пониманию принципов работы таких генетических регуляторов.

Учёные исследовали причины различной морфологии двух видов дрозофил: известной всем и каждому Drosophila melanogaster и Drosophila sechellia, распространённой только на Сейшелах. Личинки этих мух отличаются степенью волосатости; Drosophila sechellia имеют заметные «залысины» на теле, полностью освобождённые от волосков-трихом. Известно, что появление таких волосков зависит от гена svb («shaven baby»): у личинок Drosophila sechellia он в некоторых клетках полностью выключен, из-за чего у них на теле и появляются «лысые» участки. Исследователи первым делом обратили внимание на регулятор этого гена, участок ДНК под названием энхансер Е. Внутри него были найдены районы, отвечающие за активацию этого гена на определённых участках тела личинки. Один из этих районов, Е6, подвергся самому пристальному изучению — оказалось, что последовательность нуклеотидов в Е6 у Drosophila sechellia несколько иная, чем у других видов дрозофил.

В статье, опубликованной учёными в журнале Nature, говорится, что на регуляторном участке «гена волосатости» у Drosophila sechellia есть по меньшей мере пять изменений, которые в итоге приводят к залысинам на теле личинки. Но вся соль работы заключалась в другом: ни одна из этих пяти мутаций не приводила к значительным изменениям в морфологии, а суммарный эффект от всех пяти превосходил сумму изменений от каждой из них в отдельности. Иными словами, целое оказывалось больше суммы частей.

Как утверждают сами учёные, они едва ли не первыми смогли оценить влияние единичной мутации на фенотип (следует напомнить, что речь идёт всё-таки о мутации в регуляторной, а не кодирующей части гена). Это позволяет понять, как незначительные изменения в геноме могут привести к глобальным морфологическим перестройкам в организме: «слабые» мутации ждут появления таких же слабых «товарищей», чтобы вместе обрести необходимую силу.

Читайте главные новости LB.ua в социальных сетях Facebook и Twitter