«Мы обнаружили впечатляющее количество различий между этими внешне очень похожими мышами с точки зрения связывания факторов транскрипции, что является важным показателем активности регуляции генов», — говорит Пол Фличек из EMBL-EBI. «Часто вы будете видеть конкретную комбинацию этих факторов транскрипции, действующих согласованно — и нам было интересно увидеть, насколько важны эти комбинации. Они с гораздо большей вероятностью будут сохранены в ходе эволюции, чем любая ДНК. последовательность, к которой они могут быть привязаны ".Команда изучила экспрессию генов у пяти очень близких видов мышей, чтобы выявить изменения на самых ранних стадиях эволюции.
Для этого они сравнили способ связывания трех факторов транскрипции (TF) с генами, чтобы контролировать, включены или выключены они в клетках печени у разных видов мышей.«Глядя на мышей, которые очень тесно связаны друг с другом, мы смогли сделать снимок того, что происходит регуляторная эволюция», — объясняет Дункан Одом из Кембриджского университета. «Это важно, потому что гораздо труднее увидеть, как что-то развилось, если у вас нет четкого представления о начальной точке».Допустим, вы хотели узнать, как эволюционировало апельсиновое дерево, но вы могли сравнить его только с вязом или дубом. Вы могли бы лучше понять, как эволюционировало апельсиновое дерево, если бы вы могли сравнить его с гораздо более близкими родственными растениями, такими как грейпфрут и лимоны, которые могли бы дать представление о том, как каждое из них произошло от древнего цитрусового растения.
В этом исследовании вместо сравнения форм листьев и плодов команда исследовала регуляцию генов у мышей, которые только недавно отошли друг от друга. Они продемонстрировали, что TF работают в кластерах, которые сохраняются для обеспечения генетической и эволюционной стабильности.
Исследователи сравнили свои выводы с данными о регуляции генов, полученными от другого модельного организма, дрозофилы, чтобы увидеть, в чем заключаются сходства. Они обнаружили, что между близкородственными линиями мышей было намного больше различий, чем между отдаленно родственными линиями плодовых мух.
«У млекопитающих есть много ДНК, которая не кодирует белки, в то время как у плодовых мушек их относительно мало. Так что у регулирующих проводов мыши будет гораздо больше места для маневра, чем у плодовых мух», — говорит Пол. «Это дает нам более ясную картину того, что мы можем ожидать узнать о генетической регуляции млекопитающих от плодовых мушек».
Исследование могло бы помочь ученым понять, чем генная регуляция отличается от одного человека к другому, объяснив, почему гены, вызывающие заболевания у одних людей, не имеют такого эффекта у других.