29.04.2019

Первая в мире уникальная находка генетически аномальных лягушек в "Смольном"


В центральной Европе в 2000-х гг. у зеленых лягушек комплекса Pelophylax esculentus была обнаружена генетическая интрогрессия, т.е. заимствование части генома одного вида другим видом. Подобный перенос генов возможен у зеленых лягушек в связи с наличием процессов гибридизации и полуклонального размножения (когда по наследству передается только геном одного родителя, а второго родителя исчезает). Дело в том, что при гибридизации и последующем возвратном скрещивании таких гибридов с родительскими формами возможен перенос митохондриальной ДНК (мтДНК) от одного вида к другому, так как мтДНК наследуется только по материнской линии (к примеру, когда-то на основании анализа этой ДНК было выяснено происхождение человека от африканского предка). Подобный вариант заимствования нередко встречается в разных группах позвоночных, например, у млекопитающих и неизбежно связан с интрогрессией части генетической информации ядерного генома. Однако при добавлении к этому процессу полуклонального размножения, при котором один из геномов гибридов элиминируется (исчезает) перед мейозом, а другой удваивается и передается в гаметы без рекомбинации, перенос мтДНК может протекать по-другому. При слиянии гамет, содержащих ядерный геном одного и того же вида, но при наличии в женских гаметах митохондриальной ДНК другого вида, могут возникнуть особи, имеющие интрогрессию только по мтДНК, тогда как яДНК (ядерная ДНК) у них будет без интрогрессии. Загадка комплекса зеленых лягушек состояла в том, что в центральной Европе был найден лишь один вариант переноса мтДНК (т.е. однонаправленного), при котором митохондриальная ДНК от прудовой лягушки оказывалась у озерной. В прошлом году в национальном парке "Смольный" был описан первый в мире (!) противоположный вариант генетического заимствования в данном комплексе видов: случай, при котором мтДНК от озерной лягушки оказывается у прудовой. Пока случай представляет редкое событие и еще предстоит выяснить, как часто встречается заимствование у прудовой лягушки на востоке ареала, а также какие эволюционные перспективы существуют при генетической интрогрессии, ведь, например, в Европе интрогрессия митогенома не препятствует таким особям успешно выживать и поддерживать определенную частоту в популяциях. В связи с такой уникальной находкой вопросов возникло гораздо больше, чем ответов, и их еще предстоит получить! Подробнее http://ncr-journal.bear-land.org/article/204
Выражаем благодарность коллегам Пензенского, Марийского университетов, Института цитологии РАН и Института экологии Волжского бассейна РАН, которые нашли и изучили уникальное явление.

Свинин Антон Олегович,канд. биол. наук, старший преподаватель 
Кафедра биохимии, клеточной биологии и микробиологии 
Институт естественных наук и фармации
Марийский государственный университет

Дополнительная информация: http://ranaesc.ru/waterfrogs.html, https://old.computerra.ru/own/shabanov/663786/