11.03.2012

Полностью расшифрован геном гориллы

Полностью расшифрован геном гориллы, которая оказалась более близким родственником человека, чем шимпанзе. Генетики объясняют это эффектом быстрого видового разделения гоминид, случившегося 10 млн лет назад.

Сотрудники геномного исследовательского центра Институт Сенгера (Великобритания) объявили о полной расшифровке генома самки западной равнинной гориллы по кличке Камилла, родившейся в зоопарке Сиэтла в 1966 году и с 1983 года живущей в зоопарке Сан-Диего (США). Работа с ДНК этой гориллы идет в стенах института уже пять лет, но значительно ускорить процесс и прочитать последние порции генома удалось благодаря новому поколению секвенаторов ДНК, значительно удешевившему и сделавшему более совершенной технологию расшифровки.

Результаты работы опубликованы в Nature.

Теперь в распоряжении генетиков находятся расшифрованные ДНК всех крупных представителей гоминид: человека, шимпанзе, орангутанов и горилл.

Анализируя и сопоставляя их геномы, можно выяснить, когда примерно произошло разделение гоминид, имеющих общего эволюционного предка, и какие именно гены фиксировали это разделение в процессе эволюционного отбора.

Полностью расшифрованный геном гориллы заполнил некоторые существенные пробелы в филогенетическом дереве (филогенетическое дерево отражает эволюционные взаимосвязи между различными видами или другими сущностями, имеющими общего предка – примечание «Газеты.Ru») человекообразных обезьян, но при этом внес небольшую путаницу в исследование вопроса эволюции гоминид и человека.

Сравнение генома Камиллы с геномами других гоминид заставило ученых усомниться в том, что раньше считалась практически бесспорным: ближайшего по времени общего эволюционного предка в этом таксоне (под таксоном в биологии понимают группу живых организмов, объединённых на основании определенных методов классификации – примечание «Газеты.Ru») человек разделяет с шимпанзе.

Для 70% генов (а всего были изучены изменения в 11 тысячах эволюционно значимых генов) это утверждение остается в силе. Более того, выяснилось, что сходство генома шимпанзе и человека выражено сильнее, чем ранее предполагалось. Однако для оставшейся внушительной трети генов (большая их часть, правда, не участвует в кодировании белков) оно уже не работает. Так, 15% человеческих генов обнаружили большее сходство с генами гориллы, чем с генами шимпанзе. В свою очередь, 15% генов шимпанзе продемонстрировали большее сходство с генами гориллы, чем с нашими.

Иначе говоря, в некоторой довольно существенной части генома гориллы оказались более близкими родственниками людям и шимпанзе, чем последние по отношению друг к другу.

Конфликт в эволюционных деревьях (все-таки шимпанзе и люди – более родственные виды) объясняется тем, что эволюционное разделение трех линий гоминид произошло за относительно короткий промежуток времени. В этом случае часть генов общего предка, не «поспевая» за видовой дифференциацией, может сильнее совпадать у менее родственных видов, чем у более родственных (в этом смысле показательно, что речь идет о некодирующих генах, менее подверженных действию отбора). Присутствие родственных генов в геноме менее родственных видов может объясняться также и межвидовым скрещиванием, которому мы обязаны тем, что наш геном на 4% совпадает с геномом неандертальца.

В целом филогенетическое дерево, нарисованное авторами, оказалось менее линейным и больше напоминает эволюционирующую матрицу связей, то есть более адекватно, чем прямые линии и ветвления, описывающую процесс образования видов, ключевые точки которого (места ветвлений) могут «размазываться» на больших временных промежутках, взаимодействуя с соседними ячейками (родственными ветвями).

Анализ генома Камиллы показал, что общий предок шимпанзе, людей и горилл жил 12–8,5 млн лет назад. Линия же гоминид, которой наследует человечество, отделилась от линии предков шимпанзе 3,7 млн лет назад.

Эти цифры противоречат некоторым данным ископаемой палеонтологии – еще одна проблема, которой займутся генетики и палеоантропологи.

Еще один сюрприз, который преподнес геном Камиллы, относится к гену, связанному с процессом распознавания звуков. У горилл он, как выяснилось, изменялся так же быстро, как и у людей. Считается, что изменения этого гена связаны с развитием речи, но гориллы не умеют разговаривать, и с чем связаны такие изменения у них, пока неясно.

Дмитрий Малянов

Источники:

1. Газета.Ru