Бесполое размножение приводит к вредным генетическим мутациям

Группа биологов из Техасского университета в Арлингтоне опубликовала исследование, подтверждающее теорию о том, что виды, размножающиеся бесполым путем, имеют более разрушительные генетические мутации, чем те, которые используют половое размножение.

Хосе Мальдонадо, аспирант биологического факультета UTA, является ведущим автором новой работы под названием «Партеногенез удваивает скорость замены аминокислот в митохондриях». Исследование было опубликовано в мае в журнале Evolution, ведущем журнале эволюционной биологии.

Партеногенез — это естественная форма бесполого размножения, при которой рост и развитие эмбрионов происходит без оплодотворения спермой. Обычно считается, что половое размножение приводит к меньшему количеству вредных генетических мутаций, чем бесполое размножение.

В своем новом исследовании Мальдонадо и его соавторы проверили эту теорию, изучив Aspidoscelis, род хлыстохвостых ящериц. Благодаря своей высокой численности и распространенности на юго-западе США и севере Мексики, эти рептилии являются отличной модельной системой для изучения фундаментальных клеточных механизмов партеногенеза и геномных последствий бесполого размножения.

Команда использовала данные о целых митохондриальных геномах бесполых и половых ящериц, чтобы проверить свое предсказание о том, что партеногенетические линии накапливают мутации быстрее, чем половые.

«Наше исследование показывает, что при переходе от полового размножения к бесполому происходит накопление пагубных мутаций в митохондриальном геноме. Если бесполые особи накапливают больше пагубных мутаций, чем их половые собратья, как показывают наши результаты, это может объяснить, почему бесполое размножение редко встречается в природе и почему половое размножение является доминирующей формой размножения в естественном мире». – делится Мальдонадо.

Группа исследовала несколько популяций как бесполых, так и половых видов хлыстохвостов на юго-западе США и получила дополнительные образцы тканей из коллекций Музея естественной истории и культуры имени Берка в Сиэтле и Американского музея естественной истории в Нью-Йорке.

Их исследование показало, что переход к бесполому образу жизни ослабил естественный отбор у партеногенетических ящериц и привел к накоплению несинонимичных мутаций, которые изменяют последовательности белковых генов и часто подвергаются естественному отбору.

Это подтверждает предыдущие теоретические предсказания, согласно которым «потеря пола должна приводить к необратимому накоплению пагубных мутаций из-за снижения эффективности очищающего отбора, а спаривание способствует удалению пагубных мутаций», пишут исследователи.

«Главный вывод нашего исследования заключается в том, что бесполые позвоночные, или, по крайней мере, эти ящерицы, накапливают аминокислотные замены, которые могут быть потенциально вредны для организма, с гораздо большей скоростью, чем половозрелые виды. Это важно, потому что существует парадокс: половое размножение гораздо дороже, но это распространенная форма размножения». – отмечают ученые.

Эксклюзивный перевод*

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Финские ученые нашли способ предсказать продолжительность жизни

70 Ученые из финского Университета Турку разработали анализ, позволяющий предсказать продолжительность жизни человека. Метод позволяет …