Новости Зеленограда, инфопортал Зеленоград ИНФО
Суббота, 5 Декабря, 2020 год
Главная » Наука » В Мире » Возможность участия эпигенетики в эволюции доказали на дрожжах

Возможность участия эпигенетики в эволюции доказали на дрожжах

Ученые считают, что результаты их работы позволяют создать единую теорию эволюции, в которой учтено и влияние эпигенетических факторов

Возможность участия эпигенетики в эволюции доказали на дрожжахОписание© AP Photo/Ted S. Warren

ТАСС, 28 октября. Молекулярные биологи доказали, что крупные эволюционные изменения в работе цепочек генов могут возникать не только при появлении мутаций в самой ДНК, но и при изменениях в структуре ее "обертки", передаваемых по наследству. Статью с описанием их работы опубликовал научный журнал Cell Reports.

"Чистый дарвиновский подход, который опирается исключительно на генетические механизмы наследования, не может объяснить результаты наших экспериментов на дрожжах. Они указывают, что нужно объединить и генетические, и эпигенетические механизмы в единую теорию", – рассказал один из авторов работы, доцент Йельского университета (США) Мурат Акар.

Гены нужны живым организмам для того, чтобы передавать по наследству важную информацию – в них зашифрованы "инструкции" по воспроизводству необходимых для жизнедеятельности белков. Однако в этом процессе участвуют не только гены с "инструкциями", но и некоторые их соседи. Такие гены сами ничего не производят, но следят за тем, чтобы в нужное время и в нужном месте формировались белки или другие вещества. 

Совокупность таких генов ученые называют эпигеномом, а науку, которая их изучает – эпигенетикой. Благодаря подобным "менеджерам" организмы быстро адаптируются к новым условиям среды или гибко меняют программу поведения в ответ на определенные факторы.

В ходе одного из самых изученных эпигенетических механизмов – метилирования ДНК – к составляющим генетического кода, нуклеотидам, прикрепляются специальные "метки", которые влияют на дальнейшие механизмы производства белков. К примеру, некоторые растения используют эпигенетические метки для того, чтобы "запоминать" засухи, приспосабливаться к ним и передавать эту информацию "потомкам".

В последние десять лет биологи-эволюционисты ожесточенно спорят о том, какую роль эпигенетическая память может играть в эволюции животных, растений и микробов. Они не могут пока дать точный ответ на этот вопрос из-за того, что изменения, на которые может повлиять эпигенетика, накапливаются очень медленно.

Две стороны эволюции

Акар и его коллеги попытались разрешить этот спор. В ходе экспериментов они выращивали дрожжи в особой среде, в которой не было галактозы – одной из разновидностей сахаров, которым могут питаться эти грибки. Для переваривания галактозе у дрожжей есть специализированная цепочка генов, которая не участвует в других жизненных процессах.

Ученые предположили, что жизнь в подобной среде может заставить дрожжи "отключить" эту цепочку для экономии ресурсов. Исследователи проверили, так ли это на самом деле. Чтобы эффективнее следить за этим, ученые изменили структуру этой цепочки так, что при ее активации клетки дрожжей начинали светиться.

Поместив такие клетки в питательную среду с высокой или низкой концентрацией галактозы, ученые начали "сортировать" дрожжи. Они отбирали только те клетки, которые или светились максимально ярко или же были наиболее незаметны. Такие клетки помещали в ту же среду и наблюдали, как менялся характер их свечения по мере деления и формирования новых поколений дрожжей.

Оказалось, что на протяжении как минимум недели у дрожжей сохранялся высокий в первом случае или низкий – во втором – уровень активности ферментов, связанных с расщеплением галактозы, несмотря на то, что внешних стимулов для этого не было. В дальнейшем уровень активности генов изменялся не из-за мутаций в генах, а в связи с эпигенетическими процессами.

Результаты этих экспериментов, как считают Акар и его коллеги, говорят в пользу того, что эпигенетические процессы могут влиять на характер эволюции всех живых существ на Земле. Этот фактор нужно учитывать при изучении микроэволюционных и макроэволюционных процессов, заключили специалисты.

Источник

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

© 2020 Зеленоград ИНФО – ещё ближе к городу. Все права защищены.

05:195 Декабря
 Сб, 2020
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
WordPress: 60,33MB | MySQL:78 | 0,768sec