0
3191
Газета Наука и технологии Интернет-версия

09.09.2015 00:01:00

Генетическое древо расщепила «радиация»

Тэги: геном, дивергенция, гормоны, генетика


геном, дивергенция, гормоны, генетика Расхождение-дивергенция типов трех царств органического мира: Eukaryotes слева – организмы с клеточным ядром, CPR – радиация типов-кандидатов. DPANN – радиация новых типов архей. Иллюстрация Physorg

Не так давно геномщики свернули древо жизни в «бараний рог», вернее – в спираль, получившую название «спиральное временное древо». Оно наглядно показывает разнообразие жизненных форм и время их возникновения (см. «НГ-науку» от 27.05.15). Сравнивать геномное древо с тем, что представляли себе в конце ХIХ века, не имеет смысла, поскольку тогда знание довольно часто заменяла буйная фантазия. И вот журнал Nature в середине июня вновь обратился к теме развития, порадовав мир новыми ветвями эволюционного древа, выявленными учеными Калифорнийского университета в Беркли, пригороде Сан-Франциско.

Их выводы основаны на данных восьми полных и 789 предварительных (draft) бактериальных геномов. Такая экспериментальная база позволила выделить более 35 новых ветвей (phyla). Новая форма наглядного представления эволюционного процесса получила название CPR (Candidate Phyla Radiation) – радиация ветвей-кандидатов. Чуть ранее у древнейших одноклеточных микроорганизмов архей (Archaea) обнаружили новую ветвь – DPANN, названную так по начальным буквам входящих в нее представителей.

Между двумя новыми дополнениями от ствола отходит «стволик», на котором комфортно разместились 35 типов эукариот – живых существ, имеющих клеточное ядро (карион). К эукариотам относимся и мы с вами – вместе, например, с водорослями и деревьями, медовыми пчелами и бабочками, а также хордовыми акулами и осетрами. Одному из новооткрытых бактериальных типов авторы в честь университета дали название Berkel, указав, что большая часть микробов живет в условиях, которые, как и их биологию, нам не понять. Тут помочь может только полная, а не «драфтовая» геномика.

С этим выводом могут согласиться исследователи из университетов Ньюкасла и Йорка, выдвинувшие гипотезу происхождения человека под названием «Уязвимые обезьяны». Она основана на предположении о готовности людей к взаимопомощи, обретению новых навыков поведения и забвение старых. Авторы этой гипотезы, отец и дочь Уиндер, предлагают отойти от ген-центризма, отрицания неприспособленных и определяющей роли среды, считая все это неприемлемым в начале XXI века. Они вспоминают Жан-Батиста Ламарка, который разработал двухфакторную гипотезу, поставив на первое место внутреннее (эндогенное) стремление стать более развитым и сложнее устроенным, а приспособление к среде – на второе.

Человек уникален со своим языком и абстрактным мышлением, альтруизмом по отношению к слабым и немощным, агрессивностью. Согласно версии уязвимых человекообразных, представленной в интернет-журнале Internet Archaeology, небольшие группки наших предков вынуждены были мигрировать в удаленные места, дабы избавиться от преследования хищников и конкурентов. В связи с этим говорится и о репродуктивной изоляции, приводящей к разрыву связей между особями и в то же время к дивергенции (расхождению) геномных систем и внешних признаков. В результате разные виды дают не способные к воспроизведению гибриды: мулы и лошаки – наиболее известный пример. С дивергенцией ученые сталкиваются каждый день, видя под микроскопом клетки 200 типов, составляющих организм человека.

Обнаружился и еще один интересный пример работы принципа дивергенции. Причем пример этот относится к области молекулярной биологии.

Наш мозг вынужден справляться со стрессами повседневной жизни, в чем ему помогают стрессовые гормоны, одним из которых является урокортин. Попадая с кровью в мозг, урокортин «запускает» стрессовый ответ, регулируя уровень сахара.

В Калифорнийском университете в Дэвисе с помощью флюоресцентных белков рассмотрели «дивергенцию» клеток, синтезирующих урокортин и глюкагон. Первый из гормонов регулирует синтез и поступление в кровь инсулина, «проводящего» глюкозу из сосудов в клетки печени; а второй переводит запасаемый в них гликоген обратно в глюкозу, откуда и название – глюкагон. Оба действуют подобно гирькам на чашах весов, при этом урокортин помогает гормону соматостатину, тормозящему синтез инсулина и – как следствие – рост.

Непростая, как видим, регуляция важной функции в условиях стресса требует изучения на геномном уровне, чтобы предупреждать развитие диабетов и стрессов у людей. Изучение механизма регуляции может стать молекулярной моделью становления человека с его уникальным мозгом, работа которого напрямую зависит от уровня глюкозы в притекающей крови, что хорошо видно на дисплее функционального МРТ.


Комментарии для элемента не найдены.

Читайте также


Исполнение законов за решеткой зависит от тюремной инструкции

Исполнение законов за решеткой зависит от тюремной инструкции

Екатерина Трифонова

Заключенных будут по возможности отпускать на волю для платного лечения

0
219
Россия стала главным инвестиционным донором Евразийского экономического союза

Россия стала главным инвестиционным донором Евразийского экономического союза

Ольга Соловьева

Санкционное давление Запада изменило направление капвложений в ближнем зарубежье

0
262
Перед выборами коммунисты вспоминают об опыте большевиков

Перед выборами коммунисты вспоминают об опыте большевиков

Дарья Гармоненко

Партия интернационалистов разыгрывает этническую карту в ряде протестных регионов

0
230
Россия вписалась в глобальную тенденцию дефицита учителей

Россия вписалась в глобальную тенденцию дефицита учителей

Анастасия Башкатова

Цифровизация парадоксальным образом увеличила нагрузку на педагогов

0
260

Другие новости