Учёные выяснили, каким образом естественный отбор удаляет вредные мутации из популяций

Исследователи изучили механизмы, позволяющие естественному отбору эффективно удалять вредные мутации из популяций человека и плодовой мушки – дрозофилы.

Исследователи изучили механизмы, позволяющие естественному отбору эффективно удалять вредные мутации из популяций человека и плодовой мушки – дрозофилы.
Фото Unsplash/pixabay.com.

Международная группа, включающая российских учёных из Сколковского института науки и технологий, Института проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова, открыла механизм, который использует эволюция для того, чтобы избавляться от вредных мутаций. Работа велась совместно с американскими и нидерландскими исследователями. 

В клетках человека и других живых организмов постоянно возникают мутации – случайные изменения в последовательности ДНК. Часть из возникающих мутаций с точки зрения эволюции являются вредными, такие мутации понижают вероятность того, что носитель данной мутации оставит потомство. Действие естественного отбора на вредные мутации позволяет убирать подобные мутации из популяций живых организмов.

Один из важнейших вопросов в области эволюционной биологии – вопрос о том, насколько эффективно естественный отбор справляется с постоянным притоком вредных генетических изменений и какие механизмы лежат в основе этого процесса.

В ходе нового исследования специалисты изучали механизмы, позволяющие естественному отбору эффективно удалять вредные мутации из популяций человека и плодовой мушки – дрозофилы фруктовой (D. melanogaster). Напомним, дрозофила фруктовая является одним из модельных организмов, на которых очень удобно изучать многие процессы, характерные для других животных и даже человека. 

Оказалось, что эффект вредных мутаций зависит от присутствия в геноме других вредных мутаций. Чем больше вредных мутаций уже присутствует в геноме, тем более вредной оказывается каждая последующая мутация. Эти взаимодействия между вредными мутациями приводят к тому, что индивидуумы, несущие слишком много таких мутаций, значительно реже оставляют потомство. Благодаря тому, что носители большого количества вредных мутаций имеют гораздо более низкую вероятность оставить потомство, такие мутации удаляются из популяции быстрее, чем это ожидалось бы в отсутствие взаимодействий между мутациями. Подобная закономерность позволяет естественному отбору эффективно убирать вредные мутации из генома.

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

Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Science.

Кстати, ранее дрозофилы с древним геном опровергли одну из классических теорий эволюции

 

Сегодня

Вы можете получать оповещения от vesti.ru в вашем браузере