В мире генетики есть явление, которое нарушает привычные законы наследования

В мире генетики есть явление, которое нарушает привычные законы наследования. Его называют мейотическим драйвером — особым случаем, когда участок ДНК ведёт себя «эгоистично», обеспечивая себе преимущество в передаче потомству. Вместо честных 50 на 50, как предсказывает классическая генетика, такой ген увеличивает свои шансы на успех, вытесняя конкурентов.

Мейоз — процесс образования гамет, сперматозоидов и яйцеклеток, — обычно распределяет версии генов поровну. Но мейотический драйвер вмешивается в этот порядок. В исследовании учёных из Шеффилдского университета объектом стала малайзийская муха Teleopsis dalmanni. Этот вид сам по себе не вредитель, но его генетическая особенность даёт ключ к пониманию, как можно управлять популяциями опасных насекомых.

Секвенирование РНК отдельных клеток позволило исследователям увидеть, как именно эгоистичный ген меняет работу других генов в сперматозоидах. Оказалось, что он снижает подвижность сперматозоидов, несущих Y?хромосому. В результате в потомстве рождается гораздо меньше самцов, и со временем соотношение полов становится критически перекошенным.

Для популяции это опасно: при недостатке самцов снижается плодовитость, и численность начинает падать. Если такой ген распространится широко, он способен довести популяцию до вымирания. Для самого гена это, парадоксально, выгодно в краткосрочной перспективе — он просто копирует себя в максимальном числе потомков, не «заботясь» о будущем вида.

Учёные видят в этом инструмент. Поняв молекулярный механизм мейотического драйва, можно будет целенаправленно внедрять подобные гены в популяции насекомых?вредителей — переносчиков болезней или разрушителей урожая. Такой подход может стать альтернативой пестицидам и другим методам, воздействуя не на среду, а на саму генетическую структуру вредителя.

Хотя малайзийская муха — лишь модель для изучения, её генетическая «стратегия» даёт представление о том, как можно управлять численностью насекомых на уровне ДНК. Следующий шаг — выяснить происхождение таких генов и оценить их долгосрочные последствия, чтобы использовать их с максимальной эффективностью и минимальным риском для экосистем.

PLOS Genetics (https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1011816)

Источник: journals.plos.org

Комментарии: