Геном верблюдовых раскрыл секреты выживания в пустыне
Группа ученых под руководством Хуэйгуана У (Huiguang Wu) из Сельскохозяйственного университет Внутренней Монголии (КНР) сумела полностью расшифровать геномы альпаки, одногорбого и двугорбого верблюдов, а также получить транскриптом последнего. Все это помогло исследователям выяснить, как животные смогли адаптироваться к условиям жизни в пустыне.
Результаты своей работы биологи опубликовали в журнале Nature Communications.
Альпаки
Фото: The Camelid Genome Project
Альпака — одомашненное парнокопытное животное, которые обитает в высокогорном поясе Южной Америки (Анды) и славится своей шерстью. Альпака — один из ближайших родственников верблюда, однако, в отличие от последнего, она абсолютно не приспособлена к суровым условиям жизни в пустыне.
Верблюды же — как одногорбые, так и двугорбые — прекрасно себя чувствуют в пустынях Африки и Азии. Они с легкостью переносят температуру воздуха более 40 градусов Цельсия, а также потерю жидкости, масса которой превышает 25 процентов от массы их тела, могут подолгу обходиться без воды (от одной до нескольких недель, в зависимости от нагрузки), при этом чрезвычайно быстро компенсируют потерянную влагу — их организм способен усвоить до 100 литров воды в течение 10 минут.
Расшифровка геномов альпаки и верблюдов, а также получение транскриптома двугорбого верблюда помогли ученым понять, как и когда произошла адаптация животных к пустынному климату. Транскриптом — это совокупность всех молекул РНК, представленных в клетках определенного вида живых существ.
Транскриптом способен сильно меняться в зависимости от условий окружающей среды.
ДНК животных помогли установить: генетические различия между альпакой и верблюдами сформировались примерно 7,2-11,6 миллиона лет назад. Именно тогда, по мнению специалистов, популяция предков современных верблюдов выработала такие механизмы приспособления к суровому климату, как особая роль воды и жиров в процессах метаболизма, защита организма от высокой температуры воздуха, засушливости, значительного уровня ультрафиолетового излучения и мешающей дыханию пыли.
Уровень глюкозы в крови верблюда повышен, что играет важную роль в процессах сохранения и накапливании жидкости в организме, а также осморегуляции (способности поддерживать постоянное давление жидкости внутри тела).
Хуэйгуан У уверен, что для завершения работы необходимо проводить дальнейшие исследования и сравнивать гены животных, однако уже полученные данные являются важным шагом в изучении удивительно эффективных, выработанных в процессе эволюции механизмов функционирования организма в экстремальных условиях.
