Расшифрован геном европейской жемчужницы

Российские ученые в составе международной научной группы завершили работу по расшифровке полного генома исчезающего пресноводного моллюска — европейской жемчужницы (Margaritifera margaritifera). Работа опубликована на препринт-сервере bioRxiv и подана на рассмотрение в журнал DNA Research.

Биологи Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН совместно с коллегами из Германии, Канады, Португалии и Швеции завершили трехлетнюю работу по изучению европейской жемчужницы (Margaritifera margaritifera). Расшифровка генома этого редкого моллюска имеет большое значение для ее сохранения. Проект позволит оценить состояние популяции и дальнейшие шансы на выживание вида.

«Европейская жемчужница — первый пресноводный моллюск из этого семейства, чей геном удалось полностью расшифровать. Более того, это второй в мире крупный пресноводный двустворчатый моллюск с полностью известным геномом. Он содержит 2,4 гигабайта информации. Идентифицировано 35 119 генов, кодирующих разные белки. Это один из крупнейших прорывов мирового уровня в геномике за 2020 год. Часть генов мы уже расшифровали и узнали их функциональные свойства — за какие белки и особенности организма они отвечают», — рассказывает соавтор работы, директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов.

Сейчас жемчужница, ранее распространенная по всей Европе, — исчезающий вид. В XVII–XIX веках на севере России и в Скандинавии велся ее промысел в промышленных масштабах. Европейская жемчужница населяет холодные быстротекущие реки, поэтому глобальное потепление климата вызвало сложности с размножением и воспроизводством холодолюбивого вида. Личинки этих моллюсков развиваются на жабрах лососевых рыб. Если вода недостаточно холодная, они теряют способность прикрепляться к жабрам рыбы-хозяина, не могут передвигаться и гибнут.

Первые жемчужницы появились на Земле около 170 млн лет назад, с тех пор многие их особенности, такие как, например, форма раковины, практически не изменились. Скорость их генетической эволюции очень медленная, а значит, они обладают неким механизмом, который обеспечивает стабильность генома. Порядок генов в митохондриальном геноме жемчужниц за 170 млн лет остался неизменным. Еще одна интересная особенность — долголетие. Отдельные особи на севере могут доживать до 200 лет и более.

Теперь ученые смогут идентифицировать функциональные гены, отвечающие за продолжительности жизни. В перспективе эту часть исследования можно спроецировать и на человека. Активирование аналогичных по функциям генов теоретически может послужить делу продления человеческой жизни.