Как динозавры могли эволюционировать в птиц

Исследователи из Университета Тохоку и их международные коллеги определили возможный генетический механизм, лежащий в основе эволюции птиц. Исследование, опубликованное в Nature Communications, выявило миллионы специфических регуляторных элементов в геномах птиц.

Ключевую роль могли сыграть цис-регуляторные элементы (CREs) — участки ДНК, которые не кодируют белки, но управляют работой генов, влияя на морфологию. Ученые проанализировали геномы 48 видов птиц, представляющих эволюционную историю современных пернатых, и сравнили их с геномами других позвоночных. Они обнаружили миллионы областей, названных «высококонсервативными элементами, специфичными для птиц» (ASHCEs), которые, по-видимому, функционируют как CREs. Эти элементы оказались связаны с гистоновыми модификациями, указывающими на их активность.

Важно, что последовательности ASHCEs оказались очень похожими у разных видов птиц. Это означает, что их появление, вероятно, можно проследить вплоть до эпохи динозавров. ASHCEs также связаны с развитием птичьих черт. Например, ген Sim1, содержащий такой элемент, может быть ассоциирован с эволюцией маховых перьев. ASHCE функционирует как энхансер, специфичным для птиц образом регулируя экспрессию этого гена.

Высокая степень консервативности ASHCEs, которая сохранилась со времен динозавров, позволяет предположить, что именно такие регуляторные элементы были критически важны для формирования птичьих признаков и могли стать движущей силой эволюционного перехода от динозавров к птицам.