Поставлено под сомнение одна из генетических основ теории эволюции?

Немецкие генетики из Института биологии Общества имени Макса Планка обнаружили, что мутации в геноме растений носят неслучайный характер и с меньшей вероятностью затрагивают функции важных генов. Как пишут авторы исследования, их открытие ставит под сомнение одну из главных парадигм в эволюционной биологии, согласно которой мутации происходят случайно по всему геному вне зависимости от их последствий. Изначально считалось, что генетические комбинации у организмов реже встречаются по той причине, что такие мутации чаще вызывают отрицательные последствия и исключаются естественным отбором. Однако новые данные демонстрируют, что существуют молекулярные механизмы, лежащие в основе отбора».

Исследователи проанализировали новые мутации в клетках растения Резуховидка Таля. Это позволило генетикам определить частоту мутаций в различных областях генома до того, как они начнут влиять на развивающийся организм. Оказалось, что в функционально важных областях генома мутации происходят реже: внутри генов их частота уменьшается вдвое, а в особо важных генах на две трети.

Такая предвзятость объясняется генетическими механизмами, которые меняют не саму последовательность ДНК, а на активность генов и их изменчивость. Например, гены могут быть обогащены G и C нуклеотидами, что снижает вероятность повреждения генетического наследственного материала. Некоторые молекулы связываются с ДНК, повышая стабильность генов. Это может уменьшать возникновение нежизнеспособных мутаций в ключевых областях генома Резуховидки. Такие механизмы могли возникнуть в процессе эволюции как адаптация, которая повышает выживаемость вида.

"С первой половины XX века в эволюционной теории доминирует идея о том, что мутации происходят случайным образом. Мы проверили эту гипотезу на практике в растении Arabidopsis thaliana и выяснили что тут не все так просто. В отличие от ожидаемых результатов, мы обнаружили, что случайные мутации происходят реже, чем мы думали. Наши результаты демонстрируют, что эпигеномные и физические особенности объясняют более 90% в генетической построении растения. Наблюдаемые частоты мутаций, точно предсказывают паттерны генетических изменений. То, что смещение мутаций является основной силой, которая стоит за более правильной эволюционной последовательностью вокруг генов в естественных соединениях, подтверждается анализом ДНК аллелей. Наконец, мы обнаруживаем, что гены, подлежащие более сильному отбору, имеют более низкую частоту мутаций. Мы приходим к заключению, что эпигеном-ассоциированная мутационная предвзятость уменьшает возникновение вредных мутаций в Arabidopsis, бросая вызов преобладающей парадигме, что мутация является случайной силой в эволюции" - заключили немецкие ученые.

Источник: vk.com

Комментарии: