Група генетиків з Німеччини та США спростувала одну з теорій Дарвіна, — журнал Narute

Міжнародна команда дослідників з Німеччини та США спростувала одну з теорій Дарвіна, згідно з якою мутації в організмах відбуваються випадковим чином. Учені виявили, що мутації відбуваються, коли пошкоджена ДНК не відновлюється в колишньому вигляді, а створює новий варіант. Про це йдеться у статті журналу Nature.

Про що говорить теорія природного відбору?

Відомо, що еволюційна теорія Дарвіна говорить, що мутації відбуваються випадковим чином, а переважні їхні частини закріплюються. З першої половини ХХ століття в еволюційній теорії домінує ідея про те, що випадкове виникнення мутацій з урахуванням їхніх наслідків — це аксіома, на якій ґрунтується більшість біології та еволюційної теорії.

Що вдалося з'ясувати вченим?

Проте нові відкриття в галузі геномної біології змушують переглянути класичні погляди.

"Ми завжди вважали мутації в геномі рослин випадковими. Виявляється, мутації зовсім не випадкові тому, що вони приносять користь рослині. Це абсолютно новий погляд на мутацію", — заявили вчені.

Такого висновку вчені дійшли, проводячи дослідження мутацій у рослини Різушка Таля (Arabidopsis thaliana), геном якої є одним з найменших геномів квіткових рослин і має 120 мільйонів пар основ. (Для порівняння, у геномі людини приблизно 3 млрд пар основ).

Роботи проводилися в Інституті біології Макса Планка в Німеччині, де дослідники вирощували зразки в захищеному лабораторному середовищі, що дозволяло рослинам з дефектами, які, можливо, не збереглися б у природі, виживати в контрольованому просторі.

Учені застосували метод секвенування ДНК, внаслідок чого було виявлено понад 1 млн мутацій, серед яких було виявлено закономірність. Виявилося, що в ділянках геному, які відповідають за зростання клітин та експресію генів, мутації відбуваються дуже рідко.

За словами керівника дослідження директора Інституту імені Макса Планка Детлефа Фейгеля, біологічно важливі ділянки геному захищені від мутацій, і саме в них відбувається процес відновлення пошкоджень ДНК. Учений стверджує, що рослина здатна виробити механізм захисту найважливіших ділянок від мутацій.

"Порівняння передбаченої частоти мутацій з ознаками еволюційного обмеження показало, що гени, які піддаються очищувальному відбору, збагачені епігеномними ознаками, пов'язаними з низькою частотою мутацій", — розповів Фейгель.

Учені дійшли висновку, що гени, які зазнають сильнішого очищувального відбору, підтримуються в епігеномних станах, які зумовлюють значне зниження частоти їхніх мутацій.

У практичному сенсі нові дані дозволять у майбутньому розробити нові методи лікування захворювань, викликаних мутаціями, зокрема раку, оскільки тепер учені зможуть передбачити, які гени мутують з більшою ймовірністю.

Раніше повідомлялося, що білок колаген, який виробляє організм, може заблокувати поширення ракових клітин. У ході дослідження вчені виявили, що підвищення рівня білка колагену зупиняє поширення злоякісних утворень.