Как белковый дисбаланс обрекает гибридов на смерть

 

 

Две особи считаются представительницами одного и того же биологического вида, если при спаривании у них рождается жизнеспособное и способное к размножению потомство. Скрещивания между родственными видами дают потомство, не соответствующее одному из этих критериев (или обоим).

В начале прошлого века генетики и биологи придумали теорию, объясняющую расхождение видов — потомков общего предка — до того, что их гибридные особи уже не могут размножаться. Эта теория гласит, что некоторые гены эволюционируют быстрее других, и так, что в каждой из отделяющихся популяций они функционируют нормально, а при встрече в геноме гибрида мешают друг другу, пишет А. Космарский (nauka21vek.ru), ссылаясь на Developmental Cell.

Такие гены называются парами Добжанского-Мюллера, или генами гибридной несовместимости. «Хотя за последние пять лет ученые определили несколько пар Добжанского-Мюллера, их функции оставались практически непонятными — до нашего исследования», — утверждает профессор Аксель Имхоф (Axel Imhof) из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана. Имхоф и его группа описали функции двух генов — Lmr (смертельное спасение самцов, Lethal male rescue) и Hmr (гибридное спасение самцов), образующих пару Добжанского-Мюллера при гибридном скрещивании дрозофил двух близких видов — Drosophila melanogaster и Drosophila simulans.

Самцы от таких «браков» нежизнеспособны, а самки выживают — но остаются бесплодными. Группа Имхофа показала, что белки, которые кодируют Hmr и Lmr, образуют молекулярный комплекс, связывающийся с центромерными областями хромосом, которые играют важную роль в сегрегации хромосом во время клеточного деления. «Беда» гибридов вот в чем: мухи обоих видов вырабатывают Hmr и Lmr в очень разном количестве.

Drosophila melanogaster синтезируют больше белка Hmr, а Drosophila simulans, напротив — очень много Lhr. Эти белки, тем не менее, сохраняют способность взаимодействовать, вне зависимости от их происхождения. Поэтому в клетках гибридов комплекса Hmr-Lmr гораздо больше, чем у видов-«родителей». Более того, он уже не «вписывается» в выделенные ему связывающие участки на центромерах — и молекулярный комплекс в итоге связывается по всему геному. Именно такое аномальное распределение Hmr-Lmr и приводит к смерти гибридных особей.

Вывод очевиден: главную роль играют не различия в последовательности аминокислот, а количество белков.

 

На заставке фото с сайта colorblau.blogia.com