Специалисты изучают геном древних рыб

Предполагалось, что африканская «Latimeria chalumnae» исчезла около семидесяти миллионов лет назад, пока рыбак не поймал ее у берегов Южной Африки в 1938 году. Рыба выглядела так же, как ее ископаемые предки триста миллионов лет назад, обозначенная как «живая окаменелость». Это спорный термин, поскольку взгляды могут быть обманывающими, но части гена целиканта, по-видимому, меняются медленнее, чем у других позвоночных.

Адаптация рыб к жизни на суше

Получив ДНК из редкого образца, международная команда исследователей упорядочила весь генофондацант, обнаружив удивительно малое изменение в генах, кодирующих белок рыбы, по сравнению с курицей и несколькими млекопитающими. Причина этого уровня изменения неясна, но исследователи полагают, что неизменное место обитания глубоководных и отсутствие хищничества в течение миллионов лет, возможно, уменьшили потребность в адаптации. Хотя сравнительный анализ показал, что легочная рыба, а не целакант, является ближайшим живущим родственником тетрапод, результаты могут также проливать свет на генетическую основу того, как рыба впервые адаптировалась к жизни на суше. Как и у ледяной рыбы, у целиканата есть четыре лопастных плавника, которые, как видно из ископаемого, постепенно превращаются в конечности современных четвероногих. Путем сравнения генома целиканата и с четырьмя ногами позвоночных, исследователи выделили кусок регуляторной ДНК, разделяемый двумя группами животных, но не рыбой без лопастных плавников. Когда последовательность была вставлена в эмбрион мыши, она вытеснила экспрессию кластера генов, связанных с образованием костей в запястьях, лодыжках, пальцах и пальцах ног. Функция генов не ясна, но результаты предполагают, что они, вероятно, сыграли важную роль в формировании конечностей, на которых рыба впервые выползла на землю миллионы лет назад.

Перегрев без кислорода

Самая распространенная черепаха в Северной Америке, западная окрашенная черепаха (Chrysemys picta bellii), вероятно, наиболее известна красной и желтой маркировкой на нижней стороне ее раковины. Но она также обладает некоторыми экстраординарными физиологическими особенностями, не в последнюю очередь способностью прекратить дыхание и выжить почти замороженной, пока она зимует в ледяных прудах, только чтобы проснуться и уйти после того, как лед растаял ранней весной. Когда исследователи недавно упорядочили геном черепахи, они обнаружили, что его способность выдерживать поток кислорода (аноксия) и частичное замораживание связана с сетями генов, общих для позвоночных. Транскриптомический анализ выявил девятнадцать генов в головном мозге и двадцать три в сердце. Экспрессия значительно увеличилась в условиях с низким содержанием кислорода. Это путь назад для черепах, вместо того, чтобы эволюционировать новые гены, они адаптировали существующие гены для новых целей. Поскольку подобные гены присутствуют у людей, исследователи предполагают, что регуляторные пути в черепахе могут помочь идентифицировать терапевтические мишени для индуцированного гипоксией повреждения ткани у жертв сердечных приступов или инсульта.