Ряд Гіллястовусі

Геном рачка-дафнії містить мінімум на п'ять тисяч більше генів, ніж геном людини. Таким чином дафнія стала «модельним» організмом для лабораторних біологічних досліджень разом з мишею, дріжджами і мушкою Drosophila.

Центральною публікацією нового номера журналу Science стала робота міжнародного колективу учених, в якій розповідається про геном крихітного (розміром декілька міліметрів) рачка Daphnia pulex (дафнія пулекс). Цей рачок, який має широке розповсюдження, у тому числі і в Росії, і добре відомий всім, хто удома тримає акваріум, став першим представником ракоподібних, чий геном був розшифрований.

 

За підсумками роботи учені одержали ряд цікавих результатів. Докладніше про хід дослідження, яке об'єднало 69 учених з 24 наукових установ, розповів один з авторів публікації в Science Ігор Григор'єв, співробітник Національної лабораторії Берклі, директор програми Об'єднаного геномного інституту (Joint Genome Institue, JGI, Каліфорнія, США), де геном прісноводого рачка дафнії був секвенирований. Цей інститут в 2004 році успішно завершив проект «Геном людини» і тепер широко застосовує розроблені технології для аналізу інших геномів.

«Геном крихітного рачка дафнії приніс багато сюрпризів. Дафнія мешкає в прісноводих водоймищах і дуже чутлива до самих незначних забруднень води, реагуючи на них змінами кольору і форми, – пояснив учений. – Тому цього рачка використовують для контролю забруднень навколишнього середовища, і його геном дозволить краще зрозуміти ці механізми.

Розшифрувавши цей порівняно невеликий геном, ми, до великого здивування, виявили помітно (щонайменше на п'ять тисяч) більше генів, ніж в геномі людини!

Наявність більшості цих генів підтверджена експериментально. Як виявилось, близько половини з них – абсолютно нові гени, функція яких невідома.

Проте саме ці гени найбурхливіше реагують на зміни навколишнього середовища».

Ігор Григор'єв розповів, що в процесі еволюції дафнії гени багато разів подвоювалися, допомагаючи їй пристосовуватися до умов, що змінюються: «Прикладом є велика група розташованих один за одним генів білка гемоглобіну, переносника кисню. Зв'язуючись з киснем, ці білки додають червонувате забарвлення прозорому тельцю рачка.

Таким чином, подібно до лакмусового паперу, дафнія міняє колір залежно від ступеня забруднення водоймища».

Кажучи про важливість вивчення геномів, Ігор Григор'єв відзначив, що розкодовані геноми часто служать імпульсом до нових досліджень. «Кілька років тому геномом дафнії цікавилися Джон Колборн з Університету Індіани (США) і всього лише декілька учених-ентузіастів. Сьогодні, маючи в руках дані генома дафнії, вже сотні груп учених по всьому світу активно досліджують різні його аспекти. Більше 50 наукових публікацій про дафнії крім великої статті в Science описують ці результати.

В результаті рачок дафнія став «модельним» організмом для лабораторних біологічних досліджень разом з мишею, дріжджами і мушкою Drosophila.

Крім того, розшифрований геном дафнії дає новий, точніший інструмент в руки екологів для моніторингу водоймищ і змін навколишнього середовища», – підсумував учений.