Babuinai trečdalį savo genų pasiskolino iš pusbrolių

Babuinai trečdalį savo genų pasiskolino iš pusbrolių

Naujos laukinių babuinų genetinės analizės pietų Kenijoje rodo, kad daugumos jų DNR yra hibridizacijos pėdsakų. Dėl kryžminimosi maždaug trečdalį jų genetinės sudėties sudaro genai iš kitos, glaudžiai susijusios rūšies.

Tyrimas buvo atliktas regione, esančiame netoli Kenijos Amboseli nacionalinio parko, kur geltonieji babuinai retkarčiais susitinka ir susimaišo su savo kaimynais anubis babuinais, gyvenančiais šiaurės vakaruose.

Tyrėjai šiuos gyvūnus stebėjo beveik kasdien nuo 1971 m., stebėdami, kada jie poravosi su pašaliečiais ir kaip susilaukusiems palikuonims sekėsi per visą savo gyvenimą vykdant Amboseli Baboon Research Project – vieną iš ilgiausių laukinių primatų tyrimų. pasaulis.

Geltonieji babuinai turi geltonai rudą kailį su baltais skruostais ir apatine puse. Anubis babuinai turi žalsvai pilką kailį, o patinai su gauruotais karčiais aplink galvas. Nors tai yra skirtingos rūšys, kurios išsiskyrė prieš 1,4 milijono metų, jos gali hibridizuotis ten, kur jų arealas sutampa.

Pagal viską šių sąjungų atžalos puikiai tvarkosi. Penkiasdešimties metų stebėjimai nerodė jokių akivaizdžių ženklų, kad hibridams sekasi blogiau nei jų kolegoms. Kai kuriems netgi sekasi geriau, nei tikėtasi: babuinai, kurių genome yra daugiau anubio DNR, greičiau subręsta ir užmezga stipresnius socialinius ryšius, o patinai sėkmingiau laimi draugus.

Tačiau žurnale paskelbti nauji genetiniai atradimai Mokslas rodo, kad išvaizda gali būti apgaulinga.

Tyrimas atskleidžia, kaip rūšių įvairovė Žemėje išlaikoma net tada, kai genetinės linijos tarp rūšių yra neryškios, sakė Duke universiteto profesorė Jenny Tung, kartu su doktorantais Tauru Vilgaly ir Arielle Fogel vadovavusi projektui.

Tarprūšinis poravimasis stebėtinai dažnas gyvūnams, sakė Fogelis, Duke universiteto genetikos ir genomikos programos doktorantas. Maždaug 20–30 % beždžionių, beždžionių ir kitų primatų rūšių kryžminasi ir maišo savo genus su kitais.

Net šiuolaikiniai žmonės nešiojasi genų mišinį iš jau išnykusių giminaičių. Net 2–5 % mūsų genomų DNR rodo praeities hibridizaciją su neandertaliečiais ir denisovanais – senovės homininais, su kuriais susidūrė ir poravosi mūsų protėviai, migruodami iš Afrikos į Europą ir Aziją. Tie ryšiai paliko genetinį palikimą, kuris išlieka ir šiandien, paveikdamas mūsų depresijos, kraujo krešulių, net priklausomybės nuo tabako ar COVID-19 komplikacijų riziką.

Tyrėjai norėjo suprasti galimas šio genetinio maišymosi primatuose, įskaitant žmones, sąnaudas ir naudą. Tačiau šiuolaikiniai žmonės nustojo kryžmintis su kitais homininais prieš dešimtis tūkstančių metų, kai išnyko visos rūšys, išskyrus vieną – mūsų. Tačiau laukiniai Amboseli babuinai leidžia ištirti primatų hibridizaciją, kuri vis dar vyksta.

Tyrėjai išanalizavo maždaug 440 Amboseli babuinų genomus, apimančius devynias kartas, ieškodami DNR dalių, kurios galėjo būti paveldėtos iš anubių imigrantų.

Jie išsiaiškino, kad visi babuinai Amboselio baseine, pietinėje Kenijoje, šiandien yra mišiniai, o anubio DNR vidutiniškai sudaro apie 37% jų genomų. Kai kurių anubių protėviai atsirado dėl kryžminimosi, kuris įvyko gana neseniai, per pastarąsias septynias kartas. Tačiau beveik pusė jų maišėsi seniau, prieš šimtus ar tūkstančius kartų.

Per tą laiką duomenys rodo, kad tam tikri anubio DNR bitai kainavo juos paveldėjusiems hibridams, o tai turėjo įtakos jų išlikimui ir dauginimuisi taip, kad šiandien šie genai mažiau atsiras jų palikuonių genomuose. Vilgalys, dabar Čikagos universiteto doktorantas.

Jų rezultatai sutampa su genetiniais tyrimais su žmonėmis, o tai rodo, kad mūsų ankstyvieji protėviai taip pat mokėjo kainą už hibridizaciją. Tačiau iš ribotų turimų fosilijų ir DNR įrodymų buvo sunku išsiaiškinti, ką padarė neandertaliečių ir denisovo genai, kad jiems pakenktų.

Tyrėjai teigia, kad Amboseli babuinai suteikia užuominų apie hibridizacijos išlaidas. Naudodami RNR sekos nustatymą, kad išmatuotų genų aktyvumą babuinų kraujo ląstelėse, mokslininkai nustatė, kad natūrali atranka greičiausiai pašalins pasiskolintos DNR dalis, kurios veikia kaip jungikliai, įjungiantys ir išjungiantys kitus genus.

Kitas žingsnis, sakė Fogelis, yra tiksliau nustatyti, kas galiausiai turi įtakos šių hibridinių babuinų gebėjimui išgyventi ir daugintis.

Genominiai duomenys leidžia tyrėjams atsigręžti į daug daugiau kartų atgal ir ištirti istorinius procesus, kurių lauke tiesiogiai nematyti“, – sakė M. Vilgalys.

„Tačiau reikia pažvelgti į pačius gyvūnus, kad suprastumėte, ką iš tikrųjų reiškia genetiniai pokyčiai“, – sakė Tungas. „Jums reikia lauko darbų ir genetikos, kad gautumėte visą istoriją.“

„Mes nesakome, kad tai yra tai, ką neandertaliečių ir denisovo genai padarė žmonėms“, – pridūrė Tungas, dabar dirbantis Maxo Plancko evoliucinės antropologijos institute Vokietijoje. „Tačiau babuino atvejis aiškiai parodo, kad genominiai hibridizacijos išlaidų įrodymai gali atitikti gyvūnus, kurie ne tik išgyvena, bet dažnai klesti“.

Nuoroda: Vilgalys TP, Fogel AS, Anderson JA ir kt. Atranka nuo priemaišų ir genų reguliavimo skirtumų ilgalaikiame primatų lauko tyrime. Mokslas. 2022;377(6606):635-641. doi: 10.1126/science.abm4917.

Šis straipsnis buvo iš naujo paskelbtas iš toliau pateiktos medžiagos. Pastaba: medžiaga gali būti redaguota dėl ilgio ir turinio. Norėdami gauti daugiau informacijos, susisiekite su nurodytu šaltiniu.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.