Как перестройки могли способствовать эволюции регуляции генов

Роль хромосомных перестроек в развитии новых видов является давним вопросом эволюционной биологии. Международная команда исследователей сфокусировались на жвачных животных, чтобы оценить, как перестройки в «горячих точках» хромосом могли способствовать эволюции генной регуляции. Для жвачных характерна сложная система пищеварения, которая стала такой в процессе эволюции их далёких насекомоядных предков, имевших много общего с хищниками. И сегодня в тропических лесах Юго-Восточной Азии обитают оленьки (Tragulidae) — самые маленькие и примитивные жвачные с более простым желудком, которые разнообразят свой рацион насекомыми, крабами, рыбой и мелкими грызунами. Такими были и предки жвачных. #новости #эволюция

Роль хромосомных перестроек в движущей эволюции была давним вопросом эволюционной биологии. Здесь мы сосредоточились на жвачных как модели для оценки того, как перестройки могли способствовать эволюции регуляции генов. Используя реконструированные предковые кариотипы Цетартиодактилей, жвачных, Пекоран и бычков, мы проследили закономерности грубых хромосомных изменений. Мы обнаружили, что линия, ведущая к предку жвачных после отделения от других цетартиодактилей, характеризовалась в основном интрахромосомными изменениями, в то время как линия, ведущая к предку пекорана (включая всех жвачных животных), включала множественные межхромосомные изменения. Мы наблюдали, что предполагаемые усилители клеток печени в областях точки останова эволюции жвачных животных высоко обогащены для последовательностей ДНК при селективном ограничении, действующем на транспозируемые элементы (ТЭС), и набор из 25 специфических мотивов связывания транскрипционного фактора (ТФ), связанных с недавно активными ТЭС. В сочетании с данными об экспрессии генов мы обнаружили, что гены вблизи областей точки останова жвачных животных демонстрируют более дивергентные профили экспрессии среди видов, особенно у крупного рогатого скота, что согласуется с филогенетическим происхождением этих областей точки останова. Примечательно, что это расхождение было значительно больше в генах с усилителями, которые содержат по крайней мере один из 25 специфических мотивов связывания TF и расположены вблизи областей прерывания линии bovidae-to-cattle. В совокупности, объединив реконструкцию кариотипа предков с анализом регуляторных элементов цис и эволюции экспрессии генов, наша работа показала, что регуляторные элементы, специфичные для линии, локализованные совместно с грубыми перестройками хромосом, возможно, обеспечили ценные функциональные модификации, которые помогли сформировать эволюцию жвачных

Источник: www.ncbi.nlm.nih.gov

Комментарии: