Новое исследование даёт генетическое объяснение тому, почему лесные крысы иногда переживают укусы ядовитых гремучих змей. Работа, опубликованная в Molecular Biology and Evolution, анализировала семейство белков SERPINs и особенно сосредоточилась на малоизученном гене SERPINA3.
Учёные обнаружили, что у лесных крыс имеется 12 копий SERPINA3, тогда как у человека — только одна. Такие дополнительные копии возникают при тандемном дублировании, когда в геном вставляется повторная копия гена; оригинал сохраняет обычную функцию, а новая копия может эволюционировать и приобретать иные роли.
Команда из Life Sciences Institute Университета Мичигана, возглавляемая Matthew Holding и совозглавляемая Meilyn Ward в лаборатории David Ginsburg, протестировала белки, кодируемые каждой из 12 копий, на образцах яда от гремучих змей, охотящихся на этих грызунов. Многие белки прямо связывались с компонентами яда и блокировали их токсичность, но активность белков сильно варьировала: некоторые не взаимодействовали с ядом и, вероятно, выполняют иные биологические функции, тогда как один белок ингибировал два разных токсических компонента.
Авторы отмечают, что тандемное дублирование часто встречается и среди генов змеиных ядов. По мере того как жертвы приобретают сопротивляемость, белки яда могут меняться и разнообразиться; поэтому дублирования в SERPINA3 могут быть частью коэволюционного ответа. Работа была поддержана National Institutes of Health и стипендией Honors Summer Fellowship Университета Мичигана. Среди соавторов статьи названы Matthew Holding, Meilyn Ward, Laura Haynes, David Ginsburg, Mark Margres и Marjorie Matocq.
Сложные слова
- дублирование — копирование участка ДНК с повторной вставкойтандемном дублировании
- ингибировать — подавлять биологическую или химическую активность веществаингибировал
- коэволюционный — взаимное эволюционное изменение двух видовкоэволюционного
- сопротивляемость — способность организма не повреждаться от вреда
- токсичность — свойство вещества вызывать вред живому организму
- копия — повторение генетического участка в геномекопий
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Как наличие нескольких копий гена SERPINA3 может повлиять на выживание лесных крыс в их среде?
- Могут ли результаты этого исследования помочь в разработке методов лечения укусов змей? Какие возможные преимущества и ограничения такие подходы могут иметь?
- Какие дополнительные эксперименты помогли бы выяснить функции тех белков SERPINA3, которые не взаимодействовали с ядом?
