Поморские ученые расшифровали геном жемчужницы
Биологи Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (Лавёровский центр, Архангельск) успешно завершили работу в составе международной группы, занимавшейся расшифровкой полного генома исчезающего пресноводного моллюска европейская жемчужница (Margaritifera margaritifera), наделенного редкими биологическими свойствами.
Реализация проекта заняла три года, сообщает пресс-служба властей региона. Исследования на территории России вели директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов и ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии ФИЦКИА УрО РАН Илья Вихрев. Часть работ, в ходе которых использовались ультрасовременные секвенаторы ДНК, осуществлялась в Университете Порто (Португалия) под руководством профессора Мануэля Лопеса Лимы.

– Европейская жемчужница – первый пресноводный моллюск из этого семейства, чей геном удалось полностью расшифровать, – сообщил Иван Болотов. – Более того, это второй в мире крупный пресноводный двустворчатый моллюск с полностью известным геномом. Он содержит 2,4 гигабайта информации. Идентифицировано 35 119 генов, кодирующих разные белки. Это один из крупнейших прорывов мирового уровня в геномике за 2020 год. Часть генов мы уже расшифровали и узнали их функциональные свойства – за какие белки и особенности организма они отвечают.

Жемчужница ранее была распространена по всей Европе, но сейчас является исчезающим видом в большинстве стран континента. В XVII–XIX веках на севере России и в странах Скандинавии вёлся промысел жемчужницы в промышленных масштабах: из речного жемчуга изготавливались украшения, он использовался для инкрустации окладов икон и так называемого жемчужного шитья на одежде. К настоящему времени жизнеспособные популяции сохранились в основном на территории Норвегии и РФ (на Кольском полуострове, в Карелии, Архангельской, Ленинградской и Новгородской областях). По подсчетам биологов, на Северо-Западе России до сих пор обитает несколько десятков миллионов жемчужниц, а, например, в Австрии осталось всего около двух тысяч.

Как правило, европейская жемчужница населяет холодные быстротекущие реки. Как отмечает Иван Болотов, глобальное потепление климата вызвало сложности с размножением и воспроизводством холодолюбивого вида. Личинки этих моллюсков развиваются на жабрах лососёвых рыб (семги и кумжи). Если вода недостаточно холодная, они теряют способность прикрепляться к жабрам рыбы-хозяина, не могут передвигаться и гибнут из-за теплового шока.

Жемчужницы относятся к древним представителям животного мира. Первые виды появились на Земле около 170 млн лет назад – это современники динозавров. За прошедшее время ряд особенностей жемчужниц, например, форма раковины, практически не изменился. Скорость их генетической эволюции – очень медленная.

– Раз жемчужницы медленно эволюционируют, значит, они обладают неким механизмом, который обеспечивает стабильность их генома, – рассказывает Иван Болотов. – В геноме в процессе его функционирования могут возникать ошибки вроде сбоев компьютерной программы, но у жемчужниц есть что-то, что позволяет удалять эти ошибки, стирать их из генетического кода. Порядок генов в митохондриальном геноме жемчужниц за 170 млн лет остался неизменным.

Жемчужница также является животным-долгожителем, причем предельный возраст зависит от климата. Отдельные ее особи на Севере могут доживать до 200 лет и более, в то время как на юге – до 40–50 лет.

Расшифрованный геном жемчужницы имеет большое значение для ее сохранения. Работа позволит оценить состояние популяций и дальнейшие шансы на выживание вида.

Кроме того, ученые смогут идентифицировать функциональные гены, отвечающие за долголетие, которые позволяют жемчужнице при определенных условиях регулировать продолжительность жизни в широких пределах. В перспективе эту часть исследования можно спроецировать и на человека. Активирование аналогичных по функциям генов теоретически может послужить делу продления человеческой жизни.



Автор фото: http://dvinanews.ru

Made on
Tilda