Новое исследование показало, эволюция не случайна

63

Мутации ДНК, которые движут эволюцией, обычно считаются довольно случайными, но новое исследование предполагает, что в этом хаосе есть некий порядок. Сравнивая геномы сотен растений, выращенных в лаборатории, группа ученых обнаружила, что мутации в генах, необходимых для выживания, происходят гораздо реже.

Принято считать, что мутации ДНК будут возникать в геноме организма случайным образом и если эти новые черты помогут организму выжить и размножаться, то эти мутации будут передаваться следующему поколению. За достаточно длительный период признаки могут стать характерными для популяции или вида.

ДНК на темном фоне
Иллюстрация pixabay

Но существует ли закономерность в том, где в геноме происходят мутации ДНК? Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе и Института Макса Планка вырастили в лаборатории сотни растений кресс-салата, затем секвенировали их геномы и сравнили, где произошли мутации ДНК и обнаружили закономерность.

«Мы всегда считали мутацию случайной в геноме», — говорит Грей Монро, ведущий автор исследования. «Оказывается, мутация очень неслучайна и неслучайна в том смысле, что приносит пользу растению. Это совершенно новый взгляд на мутацию».

Выращивая растения в контролируемых лабораторных условиях, ученые хотели устранить влияние естественного отбора, гарантируя, что растения, которые обычно не выживают в мире, не будут отсеяны какими-либо негативными мутациями.

В сотнях геномов растений, ученые выявили более миллиона мутаций, которые, по-видимому, сконцентрированы в определенных частях генома. Это оставило участки с неизменно низким уровнем мутаций, составляющим всего 1/3 от таковых в других частях. Когда ученые проверили, какие гены расположены в этих участках, они обнаружили множество генов, в т.ч. участвующих в росте клеток и экспрессии генов.

«Это действительно важные области генома», — говорит Монро. «Области, которые являются наиболее биологически важными, защищены от мутаций». Интересно, что эти области также, по-видимому, обладают более сильными механизмами восстановления повреждений ДНК, что указывает на метод подкрепления, чтобы гарантировать, что эти важные последовательности останутся функциональными.

«Растение научилось защищать свои самые важные места от мутаций», — говорит Детлеф Вайгель, старший автор исследования. «Это захватывающе, потому что мы могли бы даже использовать эти открытия, чтобы подумать о том, как защитить человеческие гены от мутаций». Новое исследование дополняет растущий объем работ, которые углубляют понимание роли мутаций ДНК в эволюции.

Исследователи сделавшие открытие говорят, что эта работа может в конечном итоге привести к улучшениям в разработке более качественных культур и даже к контролю заболеваний человека, вызванных мутациями ДНК, таких как некоторые виды рака. Но до каких-либо конкретных предложений в этих областях, несомненно, еще далеко.

Также читайте: Какой будет медицина в 2050 году
Когда наука и технологии сделают людей бессмертными?

4.2/5 - (5 голосов)