Ученые раскрыли загадку «успешного хромосомного монстра»

Международный коллектив исследователей открыл неизвестный ранее механизм сохранения высокой плодовитости у гибридов, родители которых имеют резко различающиеся наборы хромосом. Работа ученых из России, Финляндии, Швеции, Чехии и Испании под руководством сотрудника Зоологического института РАН и профессора Санкт-Петербургского государственного университета Владимира Лухтанова выполнена при поддержке Российского научного фонда и опубликована в журнале PNAS.

Межвидовые гибриды нередко называют «монстрами, подающими надежду», потому что они могут обладать необычными, потенциально полезными признаками и свойствами. Однако такие гибриды чаще всего бесплодны и поэтому являются тупиками эволюции.

В рамках новой работы ученые исследовали структуру хромосом и их поведение в ходе клеточных делений у гибридов, полученных при скрещивании двух линий белянки горошковой (Leptidea sinapis), резко различающихся по числу хромосом. Считалось, что такие гибриды должны быть нежизнеспособными. Вопреки ожиданиям, гибриды показали нормальное развитие и высокую плодовитость.

«Это было неожиданным для нас, — говорит Лухтанов, — но еще более неожиданными оказались причины этой высокой плодовитости. Более глубокий анализ выявил неизвестный ранее механизм поддержания высокой фертильности у изученных хромосомных гибридов. Оказалось, что у них в мейозе (процесс, в ходе которого возникают половые клетки) происходят инверсии (изменение последовательности) двух наиболее фундаментальных событий — редукционного и эквационного делений. В результате первая и наиболее чувствительная к хромосомным изменениям стадия сокращения числа хромосом заменяется менее рискованной стадией разделения сестринских хроматид. В итоге мейоз у гибридов происходит с минимальным числом нарушений или без нарушений вообще и приводит к формированию нормальных гамет».

Исследование проливает свет на одну из загадок биологии: как у живых организмов возникают новые, измененные хромосомы и новые хромосомные наборы. А последнее интересно как биологам, так и медикам, поскольку изменения хромосом часто являются пусковыми механизмами для биологической эволюции и для развития болезней.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.