18.04 - 23:17

Ученые собрали геном самой глубоководной рыбы


 

Ученые собрали геном морского слизня Pseudoliparis swirei, самого глубоководного вида рыб. Они обитают в Марианской впадине на глубине свыше восьми километров. Как сообщается в Nature Ecology&Evolution, мутации в геноме уменьшили минерализацию костей P.swirei и ухудшили зрение животных. В то же время, большое число копий или усиленная экспрессия генов, связанных с регуляцией работы клеточной мембраны, позволили рыбам без вреда для себя выдерживать высокое давление на глубине.

У рыб из семейства липаровых (морские слизни) удлиненное студенистое тело с большой головой и маленькими глазами. Чешуи у большинства видов нет, а кожа тонкая и дряблая, внешне они похожи на головастиков. Морские слизни обитают во всех океанах планеты как на мелководье, так и на большой глубине. Так, морские биологи обнаружили новый вид морских слизней Pseudoliparis amblystomopsis в Японском желобе на глубине около 7,7 километров, а несколькими годами позже увидели морского слизня в Марианской впадине на глубине 8178 метров, но не сумели точно определить вид.

Самый глубоководный описанный вид морских слизней, Pseudoliparis swirei, тоже был обнаружен в Марианской впадине, на глубине в 8078 метров. Особи этого вида в длину достигают 29 сантиметров и весят до 160 граммов. Кожа у них тонкая и прозрачная настолько, что видны мышцы и внутренние органы. По-видимому, это глубинные сверххищники, которые питаются мелкими ракообразными. Самки P. swirei производят меньше икры по сравнению с другими видами морских слизней, но она крупнее. Возможно, это говорит о наличии другой стратегии размножения — например, что они заботятся о потомстве, или из икры вылупляются не личинки, а уже подросшие особи.

Чтобы выяснить, как морские слизни сумели адаптироваться к жизни на глубине, китайские исследователи под руководством Вэня Вана (Wen Wang) из Северо-западного политического университета в Сиане собрали и проанализировали геном Pseudoliparis swirei. Они сравнили его с геномами девяти видов других костных рыб, в том числе морского слизня Танаки, обитающего в прибрежных водах, колюшки, тихоокеанского голубого тунца, камбалы и данио-рерио. Также ученые сделали рыбам микрокомпьютерную томографию и изучили особенности строения скелета марианских морских слизней.

В геноме P.swirei длиной 682 миллиона пар оснований оказалось 25262 генов. Ближайший общий предок глубоководных свиреи и мелководного морского слизня Танаки обитал около 20 миллиона лет назад, на 10-12 миллионов лет раньше, чем образовалась Марианская впадина. Как показала компьютерная томография, кости черепа у P.swirei срослись не до конца, тем самым позволяя выравнивать внутричерепное и внешнее давление. Несмотря на то, что липаровые относятся к костным рыбам, кости марианского морского слизня скорее состоят из хрящевой, чем из костной ткани. Авторы объяснили их состав структурой гена остеокальцина (bglap) — белка, регулирующего минерализацию костей и развитие скелета. У свиреи в последовательности гена bglap была мутация, из-за которой белок работал некорректно и минерализация костей преждевременно останавливалась. Генетики подтвердили это на рыбках данио-рерио, у эмбрионов которых отключили экспрессию гена bglap. В результате процент минерализованной ткани у них был меньше, чем у особей из контрольной группы.

Авторы исследования выяснили, что P.swirei потеряли гены белков-фоторецепторов, но полностью зрение не утратили. У них все еще экспрессируются гены родопсина, основного зрительного пигмента клеток-палочек, которые отвечают за ночное зрение. Также ученые объяснили механизм появления прозрачной бесцветной кожи морских слизней — у них нет гена рецептора мелокортина mc1r, который инициирует выработку пигмента эумеланина.

Исследователи обнаружили и генетические изменения, позволившие улучшить работу клеточных мембран P.swirei. Высокое давление ухудшает транспортные функции клеточных мембран и приводит к нарушению структур и функций, связанных с мембраной белков. Известно, что докозагексаеновая кислота (омега-3 кислота, которая входит в состав многих рыбных жиров) меняет свойства клеточных мембран и, среди прочего, улучшает их проницаемость, сжимаемость и работу связанных с ними белков. С биосинтезом этой кислоты связан ген acaa1. В геноме большинства костных рыб содержится пять копий этого гена, а в геноме P.swirei ученые обнаружили 15 копий. У марианских морских слизней обнаружили бóльшее число копий гена fasn, кодирующего еще один белок, связанный с выработкой докозагексаеновой кислоты. Кроме того, у P.swirei нашли больше копий генов tfa и slc29a3, связанных с транспортом ионов и веществ через клеточную мембрану. Одно из веществ, предотвращающих нарушение структуры белков при высоком давлении — триметиламин оксид. Он вырабатывается в организме с помощью фермента флавин монооксигеназы-3, который кодируется геном fmo3. У марианских морских слизней экспрессия этих генов выше, чем у других видов костных рыб.

Недавно генетики впервые собрали геном белых акул. В нем они нашли гены белков, связанных с быстрым заживлением ран, и отвечающих за поддержание стабильности генома, которая связана с процессом старения.

https://nplus1.ru

Ключевые слова:
Читайте также:

Научное исследование: любовь действует на организм подобно наркотику

Согласно последним научным исследованиям выражение «любовь — это наркотик» не просто фигура речи.
Подробнее »»

Лифтинг лица: правда о самых популярных средствах

Кажется, даже дети знают, что такое лифтинг. Настолько часто «плывет» это слово с экранов телевизоров, с очередного рекламного плаката, со страниц модного журнала.
Подробнее »»

12 незначительных признаков проблем в отношениях 

Психологи и эксперты по межличностным отношениям выявили ряд тревожных знаков, на которые нужно срочно обратить внимание, если вы хотите сохранить свой союз.
Подробнее »»

Фуксия из черенка

Фуксия из черенка
Фуксия – растение довольно редкое, ее не часто продают в цветочных магазинах.

Подробнее »»

Тренировка от Кортни Кардашьян: простые упражнения, которые можно делать в отпуске

Старшая из сестер Кардашьян рассказала, как поддерживает форму на отдыхе
Подробнее »»

Читайте также:
22.05 - 20:35

Бритни Спирс не хочет завершать карьеру и собирается вернуться на сцену

Известная американская певица Бритни Спирс, несмотря на заявления своего менеджера о плохом самочувствии, не собирается завершать карьеру.
Подробнее »»

22.05 - 20:10

Плодовое буйство

Июль и август не особенно богаты на урожай плодов лекарственных растений. Но в эти летние месяцы нас радуют известные и любимые в народе боярышник, черемуха, черника и шиповник. Именно о них пойдет речь сегодня.
Подробнее »»

22.05 - 19:54

Как грамотно объяснить ребенку, что родители разводятся

Расставание папы и мамы может нанести огромную психологическую травму маленькому человеку. Как помочь детям пережить этот сложный период?
Подробнее »»

22.05 - 19:07

Что делать, когда кошка требует жениха

Что делать, когда кошка требует жениха
Ваша любимая кошечка подросла и стала настоящей красавицей.

Подробнее »»

22.05 - 18:43

Фразы, из-за которых вас не любят окружающие

Всем известно, что слова имеют материальную силу. Важно следить за тем, какие фразы вы произносите, чтобы избавить свою и жизнь окружающих от многих неприятностей.
Подробнее »»

22.05 - 18:05

Как стать it-girl: 5 шагов к статусу иконы стиля

В мире, в котором доминирует влияние соцсетей, такое явление как уже не только никого не удивляет, но и является статусом, к которому многие стремятся.
Подробнее »»

22.05 - 17:24

Именины в июне 2019: кто и когда отмечает день ангела

Узнайте, кто отмечает именины в июне 2019, и в какой день можно поздравлять с днем ангела
Подробнее »»

22.05 - 17:07

Лето варит обед. Часть 2

В июле полную силу набирает свекла, о полезных свойствах которой мы говорили не раз. Невозможно представить себе лето без свекольника.
Подробнее »»

22.05 - 16:43

Вышивка бисером: с чего начинать

Картины, вышитые бисером, вызывают восхищение
Подробнее »»

22.05 - 16:33

Канье Уэст и Ким Кардашьян выбрали имя четвертому ребенку

Американский исполнитель Канье Уэст и его возлюбленная Ким Кардашьян назвали имя своего четвертого ребенка.
Подробнее »»

22.05 - 16:28

Ошибки, которые допускают интернет - агентства при разработке сайта

Многие интернет - агентства каждый день в процессе своей работы совершают однотипные ошибки, которые мешают их продуктивной работе, а также становятся причиной непонимания между заказчиком и агентством
Подробнее »»

22.05 - 16:02

Аромалампа: актуальный подарок

Аромалампа: актуальный подарок
Аромалампы сегодня приобрели большую популярность, так как запахи эфирных масел могут улучшить настроение, помочь снять напряжение, способствовать профилактике простуды и других заболеваний.

Подробнее »»

22.05 - 15:32

Эксперты рассказали о причинах, «убивающих» брак

По статистике, отношения 70% пар, обратившихся к психологу, находятся на стадии кризиса.
Подробнее »»

22.05 - 15:08

Эксперты назвали чудо-продукт для уменьшения талии

Эксперты в области красоты и здоровья вынесли неожиданный вердикт относительно продукта, который расценивается многими диетологами в качестве нездоровой и калорийной пищи
Подробнее »»

22.05 - 14:39

5 разных типов матерей, которые жутко всех раздражают 

Быть мамой в современном мире стало очень трудно. Раньше на женщин не оказывалось такого давления общества, как сегодня.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...