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:

Бабушкины рецепты. Часть 2

Выбор продуктов во времена наших бабушек был не столь велик, как сейчас, но мясо и субпродукты в магазинах и на рынках продавались.
Подробнее »»

Диетолог назвала лучший продукт для страдающих от гипертонии

Американский диетолог Сара Шенкер порекомендовала людям, страдающим от гипертонии, употреблять моцареллу.
Подробнее »»

Вата, Питта, Капха, или Здоровье есть Баланс

Во главе аюрведического принципа лечения стоит концепция баланса. И для понимания того, как вернуть телу здоровье, сперва необходимо выяснить, что же вышло из равновесия.
Подробнее »»

Причины, породившие культ белого лица среди азиаток 

В разных странах Азии можно встретить необычный модный культ по осветлению лиц и кожи всеми возможными способами.
Подробнее »»

Ученые рассказали, какие домашние вредители могут пережить конец света

Биологов поразило открытие
Подробнее »»

Читайте также:
20.08 - 06:18

Сергей Притула снова попал в больницу

Украинскому ведущему сделали операцию
Подробнее »»

20.08 - 06:05

Бабушкины рецепты. Часть 1

Наверное, у каждой хозяйки есть своя коллекция рецептов, перешедших по наследству от мам и бабушек.
Подробнее »»

20.08 - 05:23

Специалисты рассказали, какие продукты не стоит давать детям

Наибольшую опасность, по замечанию экспертов, представляют чипсы и газировка.
Подробнее »»

20.08 - 05:04

Медитация смеха

Первое, что стоит делать утром, когда вы только проснулись – смеяться, тогда ваш день сложится наилучшим образом.
Подробнее »»

20.08 - 04:55

Американцу удалось выжить после удара молнии

Американец выжил после того, как в него во время грозы ударила молния, пишет Daily Mail.
Подробнее »»

20.08 - 04:05

Власти Польши призвали противостоять ЛГБТ-прайдам

Критика призвана сплотить избирателей
Подробнее »»

19.08 - 23:46

Чизкейк Мохито с лаймом и мятой: рецепт без выпечки

Готовим вкусный и необычный десерт
Подробнее »»

19.08 - 22:27

Чем опасны покупные дезодоранты: разбираем составы и делаем сами

Летом все беспокоятся о состоянии подмышек. Продавцы дезодорантов ликуют: потовые железы работают на пределе и спрос на товар растет в разы.
Подробнее »»

19.08 - 22:08

Медики рассказали как влияет горячая ванна на сердце

Горячая ванна и частое мытье головы может быть вредным для человека
Подробнее »»

19.08 - 21:25

Учёные заявили об угрозе исчезновения бананов из-за грибка-убийцы

В Колумбии объявили режим чрезвычайной ситуации после того, как в почве был обнаружен грибок Fusarium type 4, убивающий бананы.
Подробнее »»

19.08 - 21:01

Опасные маски: 5 продуктов, которые нельзя наносить на лицо

На просторах интернета тебе наверняка попадались рецепты «чудодейственных масок», которые после первого же применения «помогут избавиться от прыщей», «очистят кожу», «выровняют цвет лица» и так далее.
Подробнее »»

19.08 - 20:25

Как сохранить здоровье мозга - советы медиков

Ученые из Южной Флориды (США) объяснили, как влияют умственные тренировки на головной мозг.
Подробнее »»

19.08 - 20:07

Как приготовить вкусный рис?

Секрет прост: добавьте кокосовое молоко, имбирь и лемонграсс
Подробнее »»

19.08 - 19:43

Как сварить вкусное варенье из арбуза и дыни: четыре рецепта на зиму

Сочная мякоть бахчевых идеально подходит для приготовления варенья
Подробнее »»

19.08 - 19:05

Американские ученые нашли лекарство для лечения синдрома Дауна

По прогнозам ученых, к 2050 году в мире будет жить уже больше 130 млн человек с болезнью Альцгеймера
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...