Необычное исследование провели ученые из Санкт-Петербургского государственного университета, Новосибирского государственного университета, Института цитологии и генетики СО РАН и Сибирского экологического центра. Статья опубликована в одном из ведущих мультидисциплинарных международных журналов Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
Исследователи изучили хромосомы 16 видов певчих птиц, в частности ласточек, снегирей, синиц и чижей. Параллельно проверялись хромосомы птиц из других отрядов: гусей, кур, крачек, попугаев и соколов. У птиц последней группы дополнительной хромосомы не было.
— Мы обнаружили, что, в отличие от других птиц и большинства других животных, все исследованные виды певчих птиц содержат различное число хромосом в соматических и половых клетках. У всех у них, буквально у каждой исследованной птицы, есть лишняя хромосома в половых клетках (ХПК). Она передается потомкам через матерей и беспощадно выбрасывается из всех соматических клеток. Она также присутствует в предшественниках половых клеток самцов, но и из них она выбрасывается перед образованием сперматозоидов, — рассказывает один из авторов исследования, профессор кафедры цитологии и генетики Новосибирского государственного университета, заведующий лабораторией Института цитологии и генетики СО РАН Павел Бородин.
Впервые ХПК описали у зебровой амадины в 1998 году. В то время феномен выбрасывания хромосом или хромосомных фрагментов уже был известен у отдельных представителей других групп организмов (аскариды, сумчатые бандикуты, миксины), поэтому ХПК приписали к списку генетических странностей и не стали детально исследовать.
Исследователи предполагают, что дополнительная микрохромосома возникла как геномный паразит у общего предка всех певчих птиц около 35 млн лет назад и претерпела значительные изменения в размере и генетическом содержании, превратившись из паразита в важный компонент генома половых клеток. Певчие птицы являются самой многочисленной по количеству видов группой птиц (около 6 тыс. из 9—10 тыс.). Возможно ли, что появление ХПК способствовало столь бурному видообразованию среди певчих птиц и позволило им захватить множество экологических ниш?
Ученые пока не знают, какую роль играет ХПК в раннем развитии в целом и в половых клетках в частности. Удалось выделить и расшифровать отдельные участки ХПК из четырех видов певчих птиц. Исследователи обнаружили в составе этой хромосомы фрагменты множественных копий генов основного генома, причем разные у ХПК разных видов. Теперь предполагается выяснить, как дополнительная хромосома функционирует в половых клетках и в какой момент она исчезает из соматических клеток.
.jpg "Четыре команды студентов НГУ вошли в число победителей и призеров онлайн-соревнований TechArena Siberian Challenge-2024")
