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 апреля

Завер­шена раз­раб­от­ка комп­лекс­ной кон­цеп­ции раз­ви­тия Соловков

20 апреля

Ледо­ход на Север­ной Двине про­дол­жил дви­же­ние к Архан­гель­ску

20 апреля

Опе­рат­ив­ную информа­цию о раз­вод­ке мос­тов в Архан­гель­ске можно получить в спра­воч­ных службах

20 апреля

В Пине­ге в 2021 году появит­ся сов­рем­ен­ный физ­куль­тур­но-оз­доро­витель­ный ком­плекс откры­того типа

20 апреля

Севе­ря­нам пред­ло­жат новую сис­тему социаль­ных гарантий

20 апреля

В Архан­гель­ской области в мае ряд отделе­ний МФЦ перей­дут на новый режим работы

20 апреля

Нац­парк «Рус­ская Аркти­ка» при­нял учас­тие в рос­сийско-нор­вежс­ком эко­ло­ги­чес­ком проекте

19 апреля

Гус­той ледо­ход наб­люда­ет­ся в 30 кило­мет­рах от Архан­гель­ска

19 апреля

Сажен­цы для Шие­са: на несос­то­яв­шемся полиго­не ТКО будут расти сосны

19 апреля

В Архан­гель­ских ТЦ соз­да­дут мобильные пун­кты вак­цина­ции

19 апреля

В Поморье соз­да­дут еди­ный рефере­нс-центр луче­вой диаг­ности­ки

19 апреля

Врачи пери­наталь­ного цен­тра Архан­гель­ска спас­ли малы­ша с врож­денным поро­ком сердца

19 апреля

В Архан­гель­ске на автоб­ус­ном марш­ру­те №3 нача­ло дейс­тво­вать новое рас­писа­ние с уве­лич­ен­ным коли­чес­твом рейсов

19 апреля

Голо­ва ледо­хода на Север­ной Двине приб­лижа­ет­ся к Архан­гель­ску

17 апреля

Врач-он­ко­лог Вяче­слав Мит­рофа­нов: «Дет­ская онколо­гия – это надежда»

Похожие материалы

20 апреля Общество

Нац­парк «Рус­ская Аркти­ка» при­нял учас­тие в рос­сийско-нор­вежс­ком эко­ло­ги­чес­ком проекте

14 апреля Общество

В Коль­ском заливе обнару­жили само­лёт вре­мён ВОВ

12 апреля Общество

В аэро­порт «Вась­ково» при­был новый вер­то­лёт Ми-38-2

8 апреля Общество

Севе­рян приг­лаша­ют напи­сать Кос­мич­ес­кий диктант

8 апреля Общество

Само­лёт «МС-21-300» успе­шно про­шёл испыта­ния в Архан­гель­ской области

5 апреля Общество

Школь­ники со всей Рос­сии при­мут учас­тие в судос­тро­итель­ной смене «Севмаша»

2 апреля Общество

Болезнь-неви­дим­ка и «свя­тая трои­ца»: как в Архан­гель­ской области лечат анев­ризму аорты

31 марта Общество

Smartavia пере­даёт на хра­не­ние резер­вные дан­ные в облако «Рос­теле­кома»

31 марта Общество

Това­рищ­ес­тво поморс­ко­го судос­тро­ения про­ве­дёт лек­то­рий «Откры­тая палуба»

28 марта Общество

Спа­са­те­ли-спе­ле­оло­ги Поморья отраба­тыва­ют спо­собы спа­се­ния людей в пещерах

26 марта Общество

На Новой Земле обнару­жили новый под­вид нор­вежско­го лемминга

15 марта Общество

Учё­ные и воен­ные прой­дут путём вели­ких иссле­до­ва­те­лей Новой Земли на двух судах север­ного флота

12 марта Общество

Кос­монавт Иван Ваг­нер отве­тит на воп­росы школь­ни­ков и сту­ден­тов Архан­гель­ской области