Nuskambės neįtikėtinai, bet ši latimerija yra mums artimesnė nei galime įsivaizduoti: kaip ši 65 mln. senumo žuvis patyrė paslėptą evoliuciją ir sugebėjo perimti genus iš nesusijusių rūšių?

2 metrų ilgio riešapelekė (Latimeria chalumnae) pasirodė esanti viena iš artimiausių mūsų žuvų giminaičių – atrodė beveik nepakitusi lyginant su iškastinėmis fosilijomis.

Nauji genetiniai duomenys rodo, kad šis giliavandenis plėšrūnas patyrė paslėptą, tačiau plačiai paplitusią genetinio lygio evoliuciją – perimdamas kitų rūšių genus.

Ieškodamas genetinių duomenų bazėje žmogaus protėvių genų versijos CGGBP1, dalyvaujančios genų reguliavime, Toronto universiteto molekulinės genetikos specialistas Isaacas Yellanas netikėtai rado riešapelekę, kuri keista, bet turi daug šio geno variantų.

Dar neįprasčiau, kad šios skirtingos CGGBP genų variacijos ne visos turėjo bendrą protėvį. Tai rodo, kad kai kuriais momentais maždaug prieš 10 milijonų metų 62 iš šių genų riešapelekė perėmė iš kitų, nesusijusių rūšių, horizontaliai pernešusių genus.

Šie genai, turintys galimybę „šokinėti“ aplink genomus ir netgi tarp jų, panašiai kaip virusai, yra žinomi kaip transpozonai. Jeigu jie atsiras reikiamoje genomo vietoje, ląstelių technika juos nukopijuos kaip ir bet kurį kitą geną. Tačiau jie taip pat gali peršokti į netinkamą vietą, kur jie gali būti kenksmingi, todėl jie yra laikomi parazitais.

Tačiau kartais jie gali atsidurti tokioje padėtyje, kuri yra naudinga jų šeimininkams, ir gali prarasti sugebėjimą šokinėti, įsitvirtindami naujoje genomo vietoje, kas, atrodo, nutiko riešapelekei kelis kartus.

„Horizontali genų pernaša sujaukia vaizdą, iš kur atsirado transpozonai, tačiau iš kitų rūšių žinome, kad tai gali pasireikšti parazituojant“, – sakė Yellanas. „Labiausiai tikėtinas paaiškinimas, kad jie buvo pernešti kelis kartus per evoliucijos istoriją.“

Nors daugelyje rūšių yra įprasta rasti tokius transpozonus, neįprasta jų rasti tiek daug.

Eksperimentai mėgintuvėlyje ir kompiuterinis modeliavimas parodė, kad mažiausiai aštuoni baltymai, kuriuos šie genai koduoja, jungiasi prie skirtingų pasikartojančių DNR sekų, ir jie, kaip ir žmogaus versijoje, dalyvauja reguliuojant genus. Kai kurie iš jų yra išreikšti tik specifiniuose audiniuose.

„Mes nežinome, ką daro šie 62 genai, tačiau daugelis jų koduoja DNR surišančius baltymus ir tikriausiai vaidina vaidmenį reguliuojant genus, kur evoliucijoje svarbūs net subtilūs pokyčiai“, – aiškino Toronto universiteto genetikas Timas Hughesas.

Riešapelekė turi į kojas panašius skeltus pelekus ir yra labiau susijusi su mumis ir mūsų artimiausiais žuvų giminaičiais, dvikvėpėmis žuvimis, nei kitų rūšių žuvys. Tai yra mūsų labai tolimas protėvis, ir tai reiškia, kad riešapelekės genomas gali padėti mums atskleisti daugybę paslapčių apie mūsų pačių evoliuciją.

Deja, šios žuvys yra retai matomos ir joms kyla pavojus išnykti, todėl galimybės jas tirti yra ribotos. Bet informacija, kurią turime, jau yra vaisinga.

Neseniai atliktas jų genų tyrimas rodo, kad mūsų kartumo receptoriai gali apsaugoti nuo toksinių medžiagų. Dabar riešapelekės genai parodė, kad transpozonai gali atlikti didesnį vaidmenį, nei mes suprantame tetrapodų evoliucijoje.

„Mūsų išvados pateikia gana ryškų šį transpozonų, prisidedančių prie šeimininko genomo, fenomeną“, – sakė Hughe.

Tyrimas paskelbtas leidinyje „Molecular Biology and Evolution“.