Ученые узнали, какие гены в ходе эволюции менялись быстрее всех

Быстрее всего в ходе эволюции менялись структуры и активность генов, связанных с иммунитетом и ответом на бактериальные инфекции. Это исследование ученых Сеченовского Университета опубликовано в журнале Cells.

"Оценивать скорость структурной эволюции генов ученые научились давно, а вот ее скорость только после того, как нам удалось открыть принципиально подход к данной проблеме. Благодаря этому появилась возможность перейти к следующему этапу: проследить, как со временем менялись человеческие гены с точки зрения структуры и регуляции, и понять, были ли они взаимосвязаны", - говорит доктор биологических наук Антон Буздин.

Исследователи впервые сравнили эти процессы. Выяснилось, что для отдельных генов скорости структурной и регуляторной эволюции практически не связаны, а вот на уровне молекулярных путей наблюдалась очевидная корреляция. Лидерами эволюционных изменений оказались гены и так называемые сигнальные пути, от которых зависит иммунитет и ответ на бактериальные инфекции. А вот самые медленные темпы эволюции связаны с процессами эмбрионального развития и с их регуляцией, а также со структурной организацией ДНК и синтезом РНК. Полученные результаты важны для понимания фундаментальных процессов молекулярной эволюции человека. Созданная на их основе база данных станет полезным инструментом для дальнейших работ в этой области.

Кроме того, ученые исследовали эволюционную динамику шести основных молекулярных сигнальных путей, связанных с развитием рака. Удалось выявить, какие механизмы, способствующие росту опухоли, остаются неизменными на протяжении долгого времени, а какие трансформируются быстро. Для большинства молекулярных путей характерны средние темпы эволюции как регуляторных, так и структурных компонентов. Однако среди них ученые обнаружили два особенных случая. Первый связан с ускоренной структурной эволюцией и дифференцировкой клеток, второй отличается замедленной эволюцией обоих компонентов. В исследовании также приняли участие специалисты МФТИ, Института биоорганической химии РАН, Европейской организации по исследованию и лечению рака.