Рекордная хромосома обнаружена у жаворонков

Жаворонки обладают дополнительной 41 половой хромосомой, и обнаружили ее в редком виде птиц зебровой амадины. Но, как выяснили исследователи, эти ДНК имеют 195 миллионов пар полевой Жижи и Расолохи. У полевой Жижи оказалась самая большая половая хромосома, которая дала толчок для дальнейшего исследования у других птиц.

Таким образом, она содержит около 16% всего наследственного имущества. Эти гигантские хромосомы возникли в ходе эволюции, вероятно, в результате постепенного слияния нескольких отдельных хромосом.

Как правило, ДНК свободно клубится в ядре клетки. Но перед каждым делением клеток наследственное вещество аккуратно упаковывается в компактные пакеты: образуется типичная хромосомная форма. У людей эти упаковки ДНК в среднем составляют около 140 миллионов пар оснований.

В некоторых раковых клетках наследственное вещество может настолько гротескно меняться, что возникают настоящие монструозные хромосомы. Иногда они содержат до 600 миллионов базовых пар. Однако не каждая негабаритная хромосома болезненна: из насекомых известны так называемые гигантские хромосомы, которые возникают в результате многократного удвоения ДНК без последующего деления ядра.

Совсем негабаритные, но все же рекордные хромосомы, были обнаружены Ханной Сигеман из Университета Лунда и ее коллегами у жаворонков. Члены этой семьи певчих птиц известны своими необычно большими половыми хромосомами. Но какой вид имеет самый большой хромосом? Чтобы выяснить это, исследователи сравнили геномы жаворонков Alaudidae и тесно связанных с ними бородатых синиц Panuridae.

195,3 миллионов пар полевых жаворонков Alauda arvensis, основались на островах где находятся местные Rasolerche (Alauda razae), первые выигрывают в сравнении размеров. Хромосома, о которой идет речь, составляет около 16,3 % от общего наследственного имущества этих животных – и является самой большой половой хромосомой, известной птицам, как сообщают ученые.

Дальнейшие анализы показали, что рекордный пакет ДНК, должно быть, был создан путем постепенного слияния частей четырех хромосом птицы Z, 3, 4A и 5. Таким образом, первое слияние произошло уже 25 миллионов лет назад, самое последнее, шесть миллионов лет назад. Это было необычное открытие. Потому что на самом деле генный материал птиц считается очень стабильным. По мнению исследователей, подобные события слияния известны среди других обезьян-ревунов, игуан и морских змей.

Четыре хромосомы, образующие происхождение гигантской половой хромосомы жаворонков, независимо друг от друга превратились в половые хромосомы и у других видов позвоночных. Части этого генетического материала формируют половые хромосомы, например, у рыб, лягушек, черепах, но и у некоторых млекопитающих. Это показывает: у позвоночных, по-видимому, одни и те же хромосомы набираются в качестве половых хромосом снова и снова.

Почему именно у жаворонков когда-то развились гигантские хромосомы, по мнению ученых, неясно. Однако в долгосрочной перспективе эти большие пакеты наследства вполне могут стать проблемой для птиц. Потому что исследования показывают, что половые хромосомы некоторых животных имеют тенденцию терять и атрофироваться наследственной информацией. Так случилось примерно в процессе эволюции у мужской Y-хромосомы.

Если гигантская хромосома жаворонков теряет все больше функциональных генов, то это будет особенно проблематично: поскольку у этих видов в три раза больше генетического материала связаных с половыми хромосомами, чем у других птиц, это может иметь более серьезные последствия для многих генов.

Земной биолог
Яндекс.Метрика