Первый комплексный анализ генома шерстистого мамонта завершен

Первый комплексный анализ генома шерстистого мамонта выявил обширные генетические изменения, позволившие этим животным адаптироваться к жизни в Арктике. Гены мамонта, отличавшиеся от их аналогов у слонов, играли роль в развитии кожи и волосяного покрова, метаболизме жиров, инсулиновой сигнализации и многих других признаках. Также были идентифицированы гены, связанные с физическими чертами, такими как форма черепа, маленькие уши и короткий хвост. В качестве функционального теста ген мамонта, участвующий в температурной чувствительности, был "воскрешен" в лаборатории, и его белковый продукт охарактеризован.

Исследование, опубликованное в Cell Reports 2 июля, проливает свет на эволюционную биологию этих вымерших гигантов. Это наиболее полная работа, изучающая генетические изменения, которые сделали шерстистого мамонта тем, кем он был. Мамонты служат отличной моделью для понимания морфологической эволюции, поскольку они очень близки к живым слонам, у которых отсутствуют их арктические адаптации.

Чтобы охарактеризовать специфичные для мамонта гены, ученые провели глубокое секвенирование геномов двух шерстистых мамонтов и трех азиатских слонов, а затем сравнили их друг с другом и с геномом африканских слонов. Было обнаружено около 1,4 миллиона уникальных генетических вариантов, вызвавших изменения в белках, кодируемых примерно 1600 генами. Гены с изменениями у мамонтов были наиболее тесно связаны с метаболизмом жиров (включая регуляцию бурого жира), инсулиновой сигнализацией, развитием кожи и волос, температурной чувствительностью и циркадными ритмами — всем, что было важно для адаптации к холоду и сезонным изменениям продолжительности светового дня в Арктике.

Особый интерес представляла группа генов, ответственных за температурную чувствительность. Ученые "воссоздали" мамонтовую версию одного из этих генов, TRPV3. В лабораторных условиях белок, произведенный этим геном, оказался менее чувствительным к теплу, чем его слоновий аналог. Хотя функции этих генов хорошо соответствуют арктической среде обитания мамонтов, это не прямое доказательство их эффекта у живых особей. Окончательно подтвердить роль генов можно лишь с помощью экспериментов, например, экспрессии мамонтовых белков в клетках слонов.

Высококачественный анализ генома может служить blueprint для попыток "воскрешения" мамонта. Однако автор исследования, Винсент Линч, выражает сомнения в целесообразности таких проектов, отмечая, что среда обитания мамонтов изменилась, и усилия следует направить на помощь видам на грани исчезновения.