Своим появлением мы обязаны генетической ошибке

Своим появлением мы обязаны генетической ошибке

Свыше 500 млн лет назад некое беспозвоночное существо, жившее на дне океана, испытало два последовательных удвоения количества ДНК. Эта «ошибка», говорит новое исследование, и стало залогом эволюции человека и многих других животных.

Эти удвоения ДНК помогли системам клеточной связи, поэтому сегодня клетки нашего тела работают с информацией лучше самых умных смартфонов. В то же время нарушения связи, восходящие к тем же самым удвоениям ДНК, случившимся в кембрийском периоде, приводят к диабету, раку и неврологическим расстройствам.

«Организмы, которые размножаются половым способом, как правило, несут по два экземпляра всего своего генома — по одному от каждого из родителей, — поясняет соавтор исследования Кэрол Макинтош из Университета Данди (Великобритания). — 500 с лишним миллионов лет назад произошёл какой-то сбой, и некий организм унаследовал в два раза больше генов. В следующем поколении это случилось снова, и количество экземпляров каждого гена опять удвоилось».

Удвоения не были стабильными, и большинство «дублей» быстро исчезло — задолго до появления человека. Но некоторые, как выяснили г-жа Макинтош и её коллеги, остались.

Исследовательская группа занималась изучением сети из нескольких сотен белков, которые, находясь внутри человеческих клеток, координируют их ответ на факторы роста и инсулин. Главные из этих белков входят в семейство 14-3-3.

Специалисты составили карту белков, классифицировали их и подвергли биохимическому анализу. Так и выяснилось, что они восходят к генетическим удвоениям, случившимся в кембрии.

Первый их носитель неизвестен, но генетики выяснили, что из современных существ к его непосредственному предку более всего близок ланцетник Branchiostoma lanceolatum. Тем самым это беспозвоночное можно назвать очень далёким родственником всех позвоночных.

Унаследованные белки, вероятно, приобрели способность сбиваться в «артель», которая умеет читать «инструкции» более разнообразных факторов роста — в отличие от одного-единственного белка. Похожим образом работают системы мультиплексного сигнала, позволяя смартфону принимать несколько сообщений.

Но работа в команде имеет свои минусы. По мнению исследователей, если важная функция выполняется одним белком (как в организме Branchiostoma lanceolatum), его потеря или неудачная мутация заканчивается смертью, а не болезнью. Если же трудится группа белков и один из них теряется или мутирует, особь выживает, но дело может кончиться подорванным здоровьем. Отсюда понятно, почему диабет и рак настолько распространены в человеческой популяции. Например, при диабете второго типа мышечные клетки теряют способность поглощать сахар в ответ на инсулин, а раковые клетки приступают к поглощению питательных веществ, не дожидаясь инструкций.

Учёных теперь интересуют такие семейства белков, крах которых приводит к меланоме и неврологическим расстройствам.

Источник: science.compulenta.ru

Похожие новости:
Неизвестная материя названа источником антивещества на Земле
Международный коллектив ученых обнаружил, что пульсары не являются источником избыточного числа позитронов (античастиц для электронов), прилетающих к Земле из пределов Солнечной системы. Исследование опубликовано в Science, сообщает Мэрилендский университет (США).Наблюдения, проведенные на гамма-обсерватории HAWC (High Altitude Water ..
2017-11-19 5741 0 Разное, интересное
0
Ученые сообщили о генетической опасности вегетарианства
Молекулярные биологи из Корнелльского университета (США) сообщили о негативных последствиях вегетарианской диеты. Ученые получили прямые доказательства повышения риска развития у ее приверженцев рака толстой кишки и сердечно-сосудистых заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.Воспалительные процессы ..
2016-03-31 1848 0 Разное, интересное
0
Появление новых видов организмов остается тайной
Ученые уверяют, что пришло время пересмотреть устоявшиеся представления о причинах появления новых видов живых организмов. До недавнего времени считали, что чудо рождения до сих пор неизвестного вида растений, насекомых или животных можно объяснять генетической изоляцией. Она возникает тогда, когда ..
2013-09-10 3046 0 Разное, интересное
0
В подледном озере в Антарктиде обнаружили неизвестную форму жизни
Российские исследователи обнаружили в подледном озере Восток в Антарктиде неизвестную бактерию. Об этом РИА Новости во вторник, 4 октября, рассказал заведующий лабораторией криоастробиологии Петербургского института ядерной физики имени Б.П. Константинова Сергей Булат.По его словам, «в намерзшей на буровой коронке воде ..
2016-10-06 2043 0 Разное, интересное
0
Стивен Хокинг назвал сроки неминуемой техногенной катастрофы
Британский физик-теоретик Стивен Хокинг предупредил человечество о неминуемой техногенной катастрофе, которая произойдет в ближайшую тысячу лет. Об этом, как сообщает BBC News, ученый рассказал в записи радиопередачи, посвященной открытию мягких волос у черных дыр.Физик выделил три основных угрозы ..
2016-01-19 1873 0 Разное, интересное
1
В параллельном мире живут наши копии
Ученые из университетов США и Австралии выдвинули новую теорию, согласно которой где-то во Вселенной существуют наши копии, живущие точно такой же жизнью. Только там события развиваются иначе. К примеру, с людьми продолжают соседствовать динозавры или не было Второй мировой войны. ..
2014-11-06 6123 0 Разное, интересное
0
Ученые создают организмы для преобразования Марса
Агентство перспективных оборонно научно-исследовательских разработкок США DARPA занялалось созданием генетически модифицированных организмов, которые будут использоваться для терраформирования Марса. Организмы должны сделать Красную планету более пригодной для жизни и похожей на Землю, сообщаетCBS. По данным источника, в DARPA ..
2015-06-29 3291 0 Разное, интересное
0
Названа причина массового вымирания животных в Патагонии
Причиной массового вымирания животных и снижения биоразнообразия Патагонии во время позднего плейстоцена (11-60 тысяч лет назад) стало антропогенное воздействие и потепление климата. Посвященное этому исследование международной группы ученых опубликовано в журнале Science Advances.Специалистов заинтересовал вопрос ..
2016-06-19 1360 0 Разное, интересное
0
Ученые снова поднимают вопрос о клонировании
Многие эксперты интересуются как можно спасти вымирающих или подверженных риску вымирания животных. Ярким примером является история Одинокого Джорджа – знаменитой черепахой с Галапагосских островов, считавшейся последним представителем своего подвида,сообщает «WordScience.org». Клонирование является одним из вариантов ..
2012-07-2 1566 0 Разное, интересное
0
Дети Стивена Хокинга облились ледяной водой вместо него
Дети и внук британского астрофизика Стивена Хокинга, страдающего боковым амиотрофическим склерозом (БАС), приняли участие в акции Ice Bucket Challenge вместо ученого, сообщает телеканал iTV News. Сам астрофизик не смог поучаствовать во флешмобе, участники которого должны облиться ледяной ..
2014-08-28 1773 0 Разное, интересное
0
Гены — это ещё не всё
Мутант ли ты? Мутант ли я? С появлением персональной геномики эти вопросы могут задать друг другу не только персонажи комиксов компании Marvel. Но, как говорил дядя Спайдермена Бен, с великой силой приходит великая ответственность. Сто лет назад сын российского императора Николая II Алексей страдал ..
2013-04-15 1305 0 Разное, интересное
0
Китай строит базу для глубоководных исследований
В Китае сегодня в городе Цзимо (восточная провинция Шаньдун) началось строительство базы для проведения глубоководных морских исследований. Об этом сообщает АРМС-ТАСС со ссылкой на агентство Синьхуа. По словам директора центра управления базы Лю Фэна, она станет многофункциональной площадкой, ..
2013-11-8 1432 0 Разное, интересное
0
Бессмертие канадских осин оказалось уязвимым
Осинообразный тополь (Populus tremuloides), известный как канадская осина, умеет копировать себя, образуя целые колонии клонов. Из-за этого возникла гипотеза о теоретическом бессмертии каждого такого организма. Исследователи из университета Сан-Диего (SDSU) доказали: время всё равно ..
2012-08-5 1594 0 Разное, интересное
0
В ДНК человека нашли следы древнего вымершего вируса
Ученые из США и Великобритании обнаружили в ДНК некоторых приматов, включая человека, следы древнего ретровируса HERV-T. На основе найденных остатков был восстановлен ген, что помогло выяснить, почему этот вирус исчез. Статья исследователей была опубликована в журнале eLife, кратко о ней рассказывает ..
2017-04-13 7054 0 Разное, интересное
0
Антисоциальное поведение связали с генами Val66Met, 5-HTTLPR и MAOA-uVNTR
Ученые из Квебека изучили генетическую предрасположенность к антисоциальному поведению. Оказалось, что оно обусловлено наследственностью и влиянием среды. Результаты своих исследований авторы опубликовали в International Journal of Neuropsychopharmacology, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Монреальского университета. Ученые решили разобраться в основных ..
2014-12-16 1232 0 Разное, интересное
0