Oдин из сaмыx интeрeсныx прoцeссoв эволюции — прясло одноклеточных организмов в многоклеточные, потребовал меньше изменений, чем считалось ранее. Сие исследование проводила интернациональная группа ученых, под эгидой Института Биологии Салка и Департамента США сообразно Энергетике.

Сравнение геномов многоклеточной водоросли Volvox carteri и ее ближайшей одноклеточной родственницы Chlamydomonas reinhardtii, показало, как многоклеточные организмы могли строить свои более сложные клеточные механизмы, в основном, из тех но частей, которые использовали их одноклеточные предки.

«Если вы мысленно представите себя протеины в виде деталей конструктора лего, то у Chlamydomonas уже был требуемый набор деталей», — рассказал Джеймс Юмен, доктор философии, доцент в лаборатории молекулярной биологии в институте Салка. «Вольвоксу отнюдь не пришлось «покупать» новые детали, вместо этого, он мог экспериментировать с теми, которые достались ему в достояние от его предков».

В целом исследование, которое было опубликовано в журнале Science, приводит к выводу о часть, что предки вольвокса претерпели довольно ограниченное количество изменений. «Мы предполагали, как встретим значительные различия в размере генома, числе генов, или размере семей генов, посереди Вольвоксом и Chlamydomonas», — сказал Юмен. «В основном мы были не правы».

Становление многоклеточности происходила множество раз, независимо друг от друга, среди разных ветвей родословных, включая животных, растения, мелочь, а также зеленые и красные водоросли. «Данное преобразование — это одно из самых крупных эволюционных событий, которые сделали существование на земле такой, какой мы ее сегодня знаем», — заявил Вотан из авторов исследования Симон Прочник, доктор философии. «Этому вопросу посвящены многие исследования и выдвинуто уймища теорий, объясняющих отличия многоклеточных организмов, и их отличия от предков».

В большинстве случаев, пересадка от одиночного существования к коммунальному, происходил так давно (более 500 миллионов полет назад), что отследить генетические изменения очень сложно. На этом фоне, интерес представляет зеленая водоросль Вольвокс. На этого семейства водорослей, переход к многоклеточности, проходил в виде серии небольших, потенциально адаптивных изменений, и для примере современных членов этого семейства, можно отследить прогрессивно увеличивающуюся сумма строения.

Вольвокс — самый развитый потомок этой ветви развития. Считается, словно он развился из Chlamydomonas-подобного предка в течении последних 200 миллионов парение, делая эти два организма, привлекательными моделями для изучения эволюционных изменений, которые породили многоклеточность и клеточные модификации.

С целью собрать данные, для сравнительного генетического анализа, ученые выделили 138 миллионов парок оснований генома Вольвокса. Геном Вольвокса оказался всего на 17 процентов сильнее, чем ранее выделенный геном Chlamydomonas. Разница между этими геномами, сравнима с разностью посереди геномами человека и курицы.

Хотя размер генома немного увеличился, но триста протеинов оказалось примерно одинаковым для обоих организмов (14 566 для Вольвокса и 14 516 с целью Chlamydomonas).

українська версія: Вчені відкрили таємницю еволюції від одноклітинних організмів предварительно багатоклітинних