Четверг, 28 марта 2024 года

Ученые выяснили, как эволюция борется с вредными мутациями и почему они не погубили человечество

Международная группа ученых определила, каким образом естественный отбор избавляет популяции от мутаций. Исследователи выяснили, что особи с большим количеством изменений оставляют меньше потомства, за счет чего удаляются из популяций быстрее. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science.

Международная группа исследователей, включающая российских ученых из Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН, Сколковского института науки и технологий и МГУ имени М.В. Ломоносова, приблизилась к пониманию того, как популяции живых существ, в том числе человека, противостоят накоплению вредных генетических изменений, возникающих в геноме каждое новое поколение.

Как рассказывают исследователи, эволюционисты уже несколько десятилетий спорят о том, как работает так называемый «отрицательный естественный отбор» – очистка популяции от вредных мутаций и связанная с ней защита от попадания в эволюционную «яму», тупик развития.

Проблема заключается в том, что не все вредные мутации ведут к смерти зародыша или резкому понижению жизнеспособности организма, и их накопление в геноме того или иного вида может постепенно привести к тому, что он станет неконкурентоспособным.

Этого, однако, в большинстве случаев не происходит, что ставит перед учеными вопрос – что помогает естественному отбору «вычищать» такие мутации из генома?

Ученые изучали механизмы, позволяющие естественному отбору эффективно удалять вредные мутации из популяций человека и плодовой мушки D. melanogaster. Оказалось, что эффект вредных мутаций на приспособленность зависит от присутствия в геноме других вредных мутаций.

В новом исследовании ученые попытались разобраться в этом процессе. Для этого изучались геномы человека и плодовой мушки-дрозофилы (Drosophila melanogaster). Оказалось, что чем больше вредных мутаций уже присутствует в геноме, тем более вредной оказывается каждая последующая из них. Такие взаимодействия приводят к тому, что особи с большим количеством вредных мутаций оставляют мало потомства.

«Благодаря тому, что носители большого количества вредных мутаций имеют гораздо более низкую вероятность оставить потомство, такие генетические изменения удаляются из популяции быстрее, чем бы это ожидалось в отсутствие взаимодействий между мутациями. Подобная закономерность позволяет естественному отбору эффективно убирать вредные мутации из генома», — говорится в пресс-релизе.

Полученные результаты помогают понять, как популяции живых существ, в том числе нашего вида, противостоят накоплению вредных генетических изменений, возникающих в геноме каждое новое поколение.


Выбор редакции


Еда