Немецкие биологи расшифровали геном рыбы, ставший рекордно длинным среди ДНК всех обитающих на Земле животных. Она оказалась потомком рыб, 400 млн лет назад впервые вышедших на сушу, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.

В девонском периоде, примерно 420-360 млн лет назад, произошло важное событие, определившее дальнейший ход эволюции жизни на Земле. Лопастеперые рыбы, используя грудные плавники, стали выбираться из мелководья на сушу и не особо торопились возвращаться обратно — они вполне могли дышать воздухом, уже имея для этого легкие. Эти рыбы были первыми позвоночными, способными передвигаться по суше, и предками всех ныне живущих и вымерших тетраподов (четвероногих), в том числе амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, включая человека. Поэтому древние лопастепервые рыбы представляют большой интерес для ученых, пытающихся понять, почему они оказались так хорошо подготовлены к вылазке на сушу.

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые пытаются исследовать генетику ближайших их родственников, доживших до наших дней — двоякодышащих рыб, обладающих как жаберным, так и легочным дыханием. Ученые знали, что геномы этих рыб чрезвычайно длинные, и теперь биологи под руководством Акселя Мейера из Констанцского университета (Германия) впервые полностью расшифровали геномы двух таких рыб — бурого протоптера (Protopterus annectens), обитающего в Африке, и американского чешуйчатника (Lepidosiren paradoxa), живущего в Южной Америке.

Геном третьего дожившего до наших дней родственника, обитающего в Австралии рогозуба (Neoceratodus), до последнего времени считался самым длинным геномом среди всех известных на Земле животных — его ДНК, как считалось, содержит рекордное число азотистых оснований. Теперь же рекорд оказался побит.

«С 90 миллиардами азотистых оснований ДНК южноамериканского вида оказался самым длинным среди всех геномов животных — более, чем в два раза длиннее генома прежнего рекордсмена — австралийской двоякодышащей рыбы», — пояснил Мейер.

По словам ученых, своей длиной этот геном обязан так называемым автономным транспозонам (мобильные элементы генома или «прыгающие гены»), которые в ходе эволюции перемещаются по ДНК, увеличивая ее длину.

И хотя такой феномен удлинения ДНК наблюдается у других организмов, ученые показали, что у американского чешуйчатника этот рост тоже рекордный — каждые 10 млн лет его геном удлиняется на размер человеческого генома, имеющего 3 млрд пар азотистых оснований. «И он продолжает расти. Мы нашли свидетельство того, что отвечающие за это транпозоны все еще активны», — пояснил Мейер.

Расшифровка рекордного генома позволила не только выявить удлинивший его механизм, но и генетические основы отличий, существующих у всех трех ныне живущих потомков лопастеперых рыб. Так, у австралийских потомков до сих пор плавники напоминают конечности, которые когда-то помогли их предкам передвигаться по суше. У африканских и южноамериканских рыб такие конечности напротив, обратно эволюционировали в нитевидные плавники на масштабе последних 100 млн лет.

Источник: RTVI