Ученые отсеквенировали полный геном коалы и проанализировали более 26 тысяч активных генов
Ученые из консорциума «Геном коалы» отсеквенировали полный геном сумчатого медведя. Коллектив исследователей, на сегодняшний состоящий из 54 ученых из семи стран под руководством доктора Ребекки Джонсон (Rebecca Johnson), начал работу в 2013 году.
В новой работе ученые представляют непосредственно результаты секвенирования генома и анализа 26 558 активных генов, из которых он состоит. Геном коал оказался больше человеческого (3,42 против 3,2 миллиардов пар нуклеотидов), но состоит из меньшего числа хромосом (16 против 23 пар).
Ученые обнаружили, как сумчатые медведи приспособились к своей ядовитой диете. У них оказалось гораздо больше, чем у других животных, генов, кодирующих белки из семейства цитохромов Р450. Эти ферменты окисляют разные вещества, превращая их в растворимые в воде метаболиты, которые быстро выводятся с мочой. Оказалось, что у коал цитохромы вырабатываются во многих тканях, в том числе, в печени. Однако у защиты оказалась и обратная сторона — цитохромы быстро расщепляют антибиотики, которые дают больным коалам.
Также гены позволили объяснить способность животных распознавать нужные виды эвкалиптов. У коал оказалось 24 гена, ответственных за распознавание горького вкуса — самое большое количество среди австралийских сумчатых. Кроме того, у них оказалось шесть генов, кодирующих вомероназальные рецепторы, способные улавливать запах не слишком летучих веществ. Для сравнения, у сумчатого дьявола и серого короткохвостого опоссума по одному такому гену, а у утконоса и валлаби их нет вообще. Коалы способны чувствовать и «вкус воды» — распознавать содержание воды в эвкалиптовых листьях. Они научились этому, увеличив количество генов белка аквапорина 5, который образует поры в клеточной мембране, через которую вода проникает в клетки.
Исследователи выяснили, что коалы защищают детенышей от инфекций, пока те сидят в сумке, с помощью грудного молока. В его состав входят специфичные только для коал ферменты, обладающие антимикробным действием. Они защищают молодых животных от ряда бактериальных и грибковых инфекций, в том числе от хламидийChlamydia pecorum, которые вызывают заболевания глаз и мочеполовой системы. Взрослые коалы спасаются от инфекций с помощью многочисленных белков иммунной системы — иммуноглобулинов, белков главного комплекса гистосовместимости, Т-лимфоцитов.
Кроме того, ученые нашли новые генетические маркеры и с их помощью убедились, что подвиды, у которых согласно старым исследованиям, было низкое генетическое разнообразие и большой процент близкородственного скрещивания из-за изолированности популяций, на самом деле смешиваются между собой и генетическое разнообразие у них довольно высокое.
