Секретная хромосома певчих птиц: что скрывает генетический элемент, которого нет у других животных?
Группа ученых из Института цитологии и генетики СО РАН, Санкт-Петербургского государственного университета, Новосибирского государственного университета и Сибирского экологического центра сделала необычное открытие в области генетики птиц. Они обнаружили, что некоторые виды певчих птиц имеют дополнительную хромосому в своих половых клетках, которая не присутствует в других клетках организма.
Эта хромосома называется germline-restricted chromosome (GRC) или хромосомой, ограниченной зародышевым путем. Она передается по материнской линии и содержит специфические гены, которые могут влиять на развитие и поведение птиц. Ученые предполагают, что GRC может играть роль в эволюции певчих птиц, а также в адаптации к изменяющимся условиям среды.
— Анна Торгашева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики птиц ИЦиГ СО РАН.
Однако многое о GRC остается загадкой. Неизвестно, как и когда она возникла, какие функции она выполняет, как она эволюционирует, и какие механизмы регулируют ее наследование. Для ответа на эти вопросы ученые продолжают исследовать GRC у одного из видов певчих птиц — ласточки-береговушки. Они планируют собрать последовательность этой хромосомы, определить ее транскриптор и геномную структуру, а также изучить ее распределение и частоту в популяциях ласточек.
— Алексей Кондрашов, доктор биологических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного университета.
Ученые провели всестороннее сравнительное цитогенетическое исследование хромосом зародышевых клеток 24 видов птиц, представляющих восемь отрядов. Чтобы дополнительно изучить степень сохранения GRC между отдельными видами, они последовательно сравнили микрорассеченные зонды GRC четырех видов воробьиных.
Для проведения экспериментов в начале сезона размножения исследователями были отловлены взрослые самцы бледной ласточки, большой синицы, деревенской ласточки, мухоловки-пеструшки, камышевки и черной крачки. Птенцов самок песчаной ласточки, бледной ласточки, деревенской ласточки, большой синицы и европейской мухоловки-пеструшки собирали из гнезд примерно через 3–6 дней после вылупления.
Взрослые самцы зебрового зяблика, гульдового зяблика, бенгальского зяблика, чижа, европейского щегла, полевого жаворонка, сосновой овсянки, евразийского снегиря, обыкновенной канарейки и волнистого попугая были приобретены у коммерческого заводчика. Половозрелые самки зебрового зяблика были предоставлены Ленинградским зоопарком.
Взрослого грача-самца со смертельной травмой в результате ДТП предоставил Центр реабилитации птиц г. Новосибирска.
Работа ученых финансируется Российским фондом фундаментальных исследований и Российским научным фондом. Ее результаты могут быть полезны не только для понимания механизмов эволюции и биоразнообразия птиц, но и для решения прикладных задач в области генетики животных, селекции и охраны природы.
Эта хромосома называется germline-restricted chromosome (GRC) или хромосомой, ограниченной зародышевым путем. Она передается по материнской линии и содержит специфические гены, которые могут влиять на развитие и поведение птиц. Ученые предполагают, что GRC может играть роль в эволюции певчих птиц, а также в адаптации к изменяющимся условиям среды.
Это уникальное явление в мире животных. Мы не знаем ни одного другого примера такой хромосомы в животном царстве. Это может быть связано с особенностями жизненного цикла и поведения певчих птиц, которые часто меняют партнеров и территории. Мы предполагаем, что GRC сформировалась как дополнительная паразитарная микрохромосома у предка певчей птицы около 35 миллионов лет назад и впоследствии претерпела значительные изменения в размере и генетическом содержании, став важным компонентом генома зародышевой линии
— Анна Торгашева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики птиц ИЦиГ СО РАН.
Однако многое о GRC остается загадкой. Неизвестно, как и когда она возникла, какие функции она выполняет, как она эволюционирует, и какие механизмы регулируют ее наследование. Для ответа на эти вопросы ученые продолжают исследовать GRC у одного из видов певчих птиц — ласточки-береговушки. Они планируют собрать последовательность этой хромосомы, определить ее транскриптор и геномную структуру, а также изучить ее распределение и частоту в популяциях ласточек.
Мы хотим выяснить, какие гены находятся на этой хромосоме, и как они взаимодействуют с другими генами в геноме. Мы также хотим узнать, как эта хромосома передается от матери к птенцам и как это влияет на фенотип птиц
— Алексей Кондрашов, доктор биологических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного университета.
Ученые провели всестороннее сравнительное цитогенетическое исследование хромосом зародышевых клеток 24 видов птиц, представляющих восемь отрядов. Чтобы дополнительно изучить степень сохранения GRC между отдельными видами, они последовательно сравнили микрорассеченные зонды GRC четырех видов воробьиных.
Для проведения экспериментов в начале сезона размножения исследователями были отловлены взрослые самцы бледной ласточки, большой синицы, деревенской ласточки, мухоловки-пеструшки, камышевки и черной крачки. Птенцов самок песчаной ласточки, бледной ласточки, деревенской ласточки, большой синицы и европейской мухоловки-пеструшки собирали из гнезд примерно через 3–6 дней после вылупления.
Взрослые самцы зебрового зяблика, гульдового зяблика, бенгальского зяблика, чижа, европейского щегла, полевого жаворонка, сосновой овсянки, евразийского снегиря, обыкновенной канарейки и волнистого попугая были приобретены у коммерческого заводчика. Половозрелые самки зебрового зяблика были предоставлены Ленинградским зоопарком.
Взрослого грача-самца со смертельной травмой в результате ДТП предоставил Центр реабилитации птиц г. Новосибирска.
Работа ученых финансируется Российским фондом фундаментальных исследований и Российским научным фондом. Ее результаты могут быть полезны не только для понимания механизмов эволюции и биоразнообразия птиц, но и для решения прикладных задач в области генетики животных, селекции и охраны природы.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
Немецкий ученый был главным в секретной ракетной программе: однажды он вышел из кабинета и исчез навсегда
Как операция «Дамоклов меч» пресекла главную военную операцию целого государства...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Этим книгам осталось жить считаные дни: кто охотится на очень редкие экземпляры, а затем уничтожает их?
Эксперты бьют тревогу: это, пожалуй, самый циничный поворот в истории книгопечатания...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...