Учёные расшифровали полный геном европейской жемчужницы

13 января 8:33 Наука Море
Фото пресс-службы ФИЦКИА УрО РАН
Фото пресс-службы ФИЦКИА УрО РАН

В состав международной группы вошли биологи федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (Лавёровский центр, Архангельск)

Группа учёных занималась расшифровкой полного генома исчезающего пресноводного моллюска европейская жемчужница (Margaritifera margaritifera), наделённого редкими биологическими свойствами.  

Реализация проекта заняла три года. Исследования на территории России вели директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов и ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии ФИЦКИА УрО РАН Илья Вихрев. Часть работ, в ходе которых использовались ультрасовременные секвенаторы ДНК, осуществлялась в Университете Порто (Португалия) под руководством профессора Мануэля Лопеса Лимы.

— Европейская жемчужница – первый пресноводный моллюск из этого семейства, чей геном удалось полностью расшифровать. Более того, это второй в мире крупный пресноводный двустворчатый моллюск с полностью известным геномом. Он содержит 2,4 гигабайта информации. Идентифицировано 35 119 генов, кодирующих разные белки. Это один из крупнейших прорывов мирового уровня в геномике за 2020 год. Часть генов мы уже расшифровали и узнали их функциональные свойства – за какие белки и особенности организма они отвечают, – сообщил Иван Болотов.

Жемчужницаранее была распространена по всей Европе, но сейчас являетсяисчезающим видом в большинстве стран континента. В XVII-XIX веках на севере России и в странах Скандинавии вёлся промысел жемчужницы в промышленных масштабах: из речного жемчуга изготавливались украшения, он использовался для инкрустации окладов икон и так называемого жемчужного шитья на одежде. К настоящему времени жизнеспособные популяции сохранились в основном на территории Норвегии и РФ (на Кольском полуострове, в Карелии, Архангельской, Ленинградской и Новгородской областях). По подсчётам биологов, на Северо-Западе России до сих пор обитает несколько десятков миллионов жемчужниц, а, например, в Австрии, осталось всего около двух тысяч.

Как правило, европейская жемчужница населяет холодные быстротекущие реки. Как отмечает Иван Болотов, глобальное потепление климата вызвало сложности с размножением и воспроизводством холодолюбивого вида. Личинки этих моллюсков развиваются на жабрах лососёвых рыб (семги и кумжи). Если вода недостаточно холодная, они теряют способность прикрепляться к жабрам рыбы-хозяина, не могут передвигаться и гибнут из-за теплового шока.

Жемчужницы относятся к древним представителям животного мира. Первые виды появились на Земле около 170 млн лет назад – это современники динозавров. За прошедшее время ряд особенностей жемчужниц (например, форма раковины) практически не изменился. Скорость их генетической эволюции – очень медленная.

— Раз жемчужницы медленно эволюционируют, значит, они обладают неким механизмом, который обеспечивает стабильность их генома, – рассказывает Иван Болотов. – В геноме в процессе его функционирования могут возникать ошибки вроде сбоев компьютерной программы, но у жемчужниц есть что-то, что позволяет удалять эти ошибки, стирать их из генетического кода. Порядок генов в митохондриальном геноме жемчужниц за 170 млн лет остался неизменным.

Жемчужница также является животным-долгожителем, причём предельный возраст зависит от климата. Отдельные её особи на севере могут доживать до 200 лет и более, в то время как на юге – до 40-50 лет.

Расшифрованный геном жемчужницы имеет большое значение для её сохранения. Работа позволит оценить состояние популяций и дальнейшие шансы на выживание вида.

Кроме того, учёные смогут идентифицировать функциональные гены, отвечающие за долголетие, которые позволяют жемчужнице при определённых условиях регулировать продолжительность жизни в широких пределах. В перспективе эту часть исследования можно спроецировать и на человека. Активирование аналогичных по функциям генов теоретически может послужить делу продления человеческой жизни.

Рукопись, кратко описывающая объём генома и набор генов, некоторые особенности исследования, размещена на сервере препринтов bioRxivЭта работа представлена на рассмотрение в высокоимпактовый журнал DNA Research.

Общество

20 января

В муз­ей­ный фонд «Рус­ской Аркти­ки» посту­пил уни­каль­ный желез­ный флаг СССР 30-х годов

20 января

Заболе­ва­емость ОРВИ в Архан­гель­ской области нахо­дит­ся ниже эпи­де­ми­чес­кого порога

20 января

WWF предс­та­вил фильм-эк­спе­ди­цию по пер­воз­дан­ным лесам Архан­гель­ской области

20 января

Два Ту-160 про­лете­ли над ней­траль­ными вода­ми Север­ного Ледо­вито­го океа­на, Барен­цева и Бело­го морей

20 января

В 2020 году жите­ли Архан­гелсь­кой области соз­дали более пяти тысяч семей

20 января

Эки­пажи истре­би­те­лей-пер­ех­ватчи­ков МиГ-31БМ Север­ного флота заступи­ли на дежур­ство на архипе­лаге Новая Земля

20 января

В Архан­гель­ской области про­шли кре­щен­ские богос­луже­ния

20 января

В АОДКБ нача­лось стро­итель­ство ново­го лечеб­но-диаг­ности­чес­кого корпуса

19 января

День­ги на квар­тиру для Артёма соб­рали всей страной

19 января

Све­жий номер «Прав­ды Севе­ра» выхо­дит 20 января

19 января

В Поморье стар­ту­ют кон­курсы эко­лого-куль­тур­ной акции «Покор­мите птиц-2021»

19 января

Содер­жать доро­ги в Архан­гель­ске будет Мезен­ское дорож­ное управле­ние

19 января

В Архан­гель­ской области утверди­ли кон­цеп­цию раз­ви­тия туризма

19 января

737 жите­ля Архан­гель­ской области про­шли вак­цина­цию от ковида

19 января

«Архан­гель­скавто­дор» сооб­ща­ет о режиме рабо­ты ледо­вых пере­прав региона

Похожие материалы

20 января Общество

В муз­ей­ный фонд «Рус­ской Аркти­ки» посту­пил уни­каль­ный желез­ный флаг СССР 30-х годов

13 января Общество

В СПбГУ отрес­тав­риро­вали сто­лет­ние слеп­ки чере­пов яще­ров, най­денных в Архан­гель­ской области

13 января Общество

Учё­ные рас­шифро­вали полный геном европ­ей­ской жем­чужни­цы

12 января Общество

В Архан­гель­ске про­вери­ли объек­ты общепи­та, транс­пор­тной инфраст­рук­туры и боль­ницы на нали­чие воз­буди­те­лей ковида

27 декабря Общество

Пре­по­да­ва­тель САФУ полу­чил пре­зи­дентс­кий грант для моло­дых учёных

26 декабря Общество

Архан­гель­ский учё­ный полу­чил пре­зи­дентс­кий грант

17 декабря Общество

В СГМУ соз­да­дут моле­кул­яр­но-гене­тич­ес­кую лабо­рато­рию

14 декабря Общество

С кос­модро­ма Пле­сецк запус­тили раке­ту-носи­тель «Ангара-А5»

3 декабря Общество

С кос­модро­ма Пле­сецк стар­това­ла раке­та-носи­тель «Союз-2.1б»

1 декабря Общество

Врачи из Архан­гель­ска при­няли учас­тие в меж­дуна­род­ной науч­но-прак­тич­ес­кой кон­фер­ен­ции «Аркти­чес­кая теле­меди­цина»

22 ноября Общество

В Архан­гель­ске откры­ли верфь и заложи­ли помор­скую шхуну

20 ноября Общество

Татья­на Лавё­рова: «За всеми дос­тиже­ни­ями папы стоял гро­мад­ный труд»

17 ноября Общество

Школь­ни­ков Поморья обу­чат прин­ци­пам рабо­ты ней­ронных сетей