Российские гидробиологи из Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН совместно с иностранными коллегами расшифровали геном нового вида дафний, найденного в ОАЭ. Эти рачки смогли выжить в засушливых условиях благодаря генам, которые восстанавливают стрессовые повреждения ДНК. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Дафнии, которых также называют водяными блохами, — это планктонные ракообразные, которые обитают на дне и в толще водоемов. Они фильтруют воду, питаясь остатками органических молекул, а сами служат пищей другим обитателям водоемов. Дафнии играют значительную роль в водных экосистемах и так сильно восприимчивы к загрязнениям, что по ним можно определять чистоту воды. В настоящее время выделено около 50 видов дафний, но до недавних пор с их изучением были сопряжены трудности из-за схожей морфологии. Теперь же, благодаря развитию генетических методов, различить виды друг от друга и судить об их родстве стало намного проще.
Ученые исследовали дафний вида Daphnia arabica. Они были обнаружены в прошлом году в водоеме в ОАЭ, который пересыхает летом. Проведя анализ генома дафний, ученые показали, что вид появился около 60 млн лет назад, в эпоху, когда на Земле преобладал влажный и жаркий климат. Тогда в водоеме обитали и другие виды дафний, но, судя по анализу, около 100 тыс. лет назад они вымерли из-за резкой засухи, которая была вызвана повышением средней температуры. Биологи попытались выяснить, как Daphnia arabica удалось пережить засуху. Частично в этом помогли особенности размножения. Пол дафний определяется внешними условиями, и во влажной среде в популяции преобладают самки, которые размножаются партеногенезом. При засушливых условиях появляются самцы, и в результате полового размножения дафнии откладывают яйца на дно водоема. Эти яйца защищены особой оболочкой — эфиппием. Они могут существовать при засухе в «замороженном» состоянии, а при возобновлении благоприятных влажных условий из них вылупляются самки. Исследователи смогли выделить со дна водоема в ОАЭ эфиппии с яйцами местных дафний и вывести из них новую популяцию самок рачков в лабораторных условиях, после чего провели ряд генетических тестов.
Однако пережить засушливые условия дафниям помогли не только особенности размножения. Изучая их геном, исследователи отметили в нем наличие комплекса генов SOSS-C. Он кодирует белки, позволяющие восстанавливать повреждения ДНК, вызванные стрессовыми условиями. Ранее такая комбинация генов уже выявлялась даже у позвоночных животных и обладала схожими функциями. Исследователи считают, что в будущем можно будет выводить стрессоустойчивые виды растений и животных, используя методы генной инженерии.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
