Найдено то, чему большинство живого на Земле обязано своими телами
История нашей Земли насчитывает около 4,5 миллиарда лет, однако первая жизнь на Земле сформировалась лишь 3,9 миллиарда лет назад, а история человечества и вовсе насчитывает лишь около 200 000 лет. Ученые то и дело пытаются разгадать тайну того, что именно повлияло на формирование жизни и чему мы обязаны формой тела, которую видим сегодня, пишет Science Alert.
В новом исследовании команда из Кембриджского института стремилась разгадать ключевые ингредиенты, без которых миллионы лет назад наш развитый мозг и крупные тела ни за что бы не развились. Авторы исследования сосредоточились на изучении происхождения миелина — изолирующего слоя жировой ткани, образующегося вокруг нервов и позволяющего электрическим импульсам распространяться быстрее.
Результаты работы исследователей предполагают, что именно последовательность генов, полученная от ретровирусов (вирусов, вторгающихся в ДНК хозяина) имеет решающее значение для производства миелина. Более того, этот код также обнаружен у современных млекопитающих, амфибий и рыб.
По словам старшего автора исследования, нейробиолога Робина Франклина, наиболее удивительным для них с коллегами оказалось то, что всего разнообразия современных позвоночных и тех размеров, которых они достигли, попросту бы не существовало. От людей, до слонов, жирафов, анаконд и лягушек — все обязаны строением своего тела генетическому коду древнейших ретровирусов.
В ходе исследования команда изучила базу данных генома, пытаясь обнаружить генетику, вероятно, связанную с клетками, производящими миелин. В частности, его интересовало исследование загадочных "некодирующих областей" генома, которые не имеют очевидной функции и когда-то считались мусором, но теперь признаны имеющими эволюционное значение.
Поиски команды остановились на определенной последовательности, полученной из эндогенного ретровируса, которому долгое время удавалось скрываться в наших генах — эту последовательность ученые назвали "Ретромиелин".
На втором этапе исследования ученые провели эксперименты, чтобы проверить свою теорию: команда разрушила последовательность Ретромиелин в клетках крыс и обнаружили, что они больше не способны производить основной белок, необходимый для образования миелина.
Далее ученые приступили к поиску этих последовательностей в геномах других видов — идентичный код был обнаружен у челюстных позвоночных — млекопитающих, птиц, рыб, рептилий и амфибий. Однако последовательность не была обнаружена у бесчелюстных позвоночных и беспозвоночных.
Команда пришла к выводу, что Ретромиелин, вероятно, появился на древе жизни приблизительно в то же время, что и челюсти — около 360 миллионов лет назад, в девонский период. Далее команда попыталась выяснить, произошла ли ретровирусная инфекция лишь один раз у одного вида-предка или же она происходила более одного раза.
Авторы исследования использовали вычислительные методы для анализа Ретромиелина у 22 видов челюстных позвоночных. Оказалось, что последовательности были более похожи внутри — это предполагает множественные волны инфекции.
По словам Франклина, многие привыкли думать о вирусах как о патогенах и агентах, вызывающих болезни. Однако их с командой результаты показывают, что на самом деле древние вирусы, вероятно, сыграли ключевую роль в формировании наших тел, которыми мы их знаем сегодня.
| Комментарии (0) |