Институт проблем экологии и эволюции им А.Н.Северцова РАН

Дупликации гена Foxg1: позвоночные – братья, но родные или двоюродные?

Исследователи Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова (ИПЭЭ РАН), Всероссийского научно-исследовательский института рыбного хозяйства и океанографии и Института биологии развития им. Н.К.Кольцова впервые описали три паралога гена Foxg1 у древнейшего из ныне живущих представителей позвоночных – речной миноги.

Ранее считалось, что у большинства позвоночных и их ближайших родственников есть только один ген foxg1, который является молекулярным маркером переднего мозга и связанных с ним структур. Однако результаты исследования, опубликованные в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology, показали, что у миног – представителей древнейшей группы позвоночных – есть несколько копий этого гена.

Для определения родства этих генов у миног и других групп позвоночных были проведены различные сравнительные исследования этих генов у миног и другого древнего представителя позвоночных – стерляди. Анализ экспрессии генов foxg1 показал, что у миног все три гена экспрессируются в конечном мозге, хотя паттерны их экспрессии различаются, а у стерляди – только один ген foxg1a.

Таким образом, наличие одного гена foxg1 у высших позвоночных не является общим для всех позвоночных. У древних групп, таких как хрящевые, осетровые и костные рыбы, обычно есть три гена foxg1. У некоторых представителей этих групп их осталось два, а у костистых рыб, которые прошли дополнительную геномную дупликацию, – четыре.

Обнаруженная экспрессия генов foxg1 в переднеголовных структурах, сенсорных органах и черепных нервах у миног и челюстноротых может указывать на их важную роль в формировании плана строения морфологических признаков позвоночных.

Исследователями были предложены две гипотезы: появление трех паралогов foxg1 у бесчелюстных и челюстноротых могло произойти либо в результате двух раундов дупликации генома общего предка позвоночных (гипотеза 2R), либо в результате первого общего раунда с последующими независимыми полиплоидизациями в двух эволюционных линиях (1R гипотеза).

www.group-telegram.com/kr/ieeras.com/956

470 viewsDec 24 at 13:52

Дупликации гена Foxg1: позвоночные – братья, но родные или двоюродные?

Исследователи Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова (ИПЭЭ РАН), Всероссийского научно-исследовательский института рыбного хозяйства и океанографии и Института биологии развития им. Н.К.Кольцова впервые описали три паралога гена Foxg1 у древнейшего из ныне живущих представителей позвоночных – речной миноги.

Ранее считалось, что у большинства позвоночных и их ближайших родственников есть только один ген foxg1, который является молекулярным маркером переднего мозга и связанных с ним структур. Однако результаты исследования, опубликованные в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology, показали, что у миног – представителей древнейшей группы позвоночных – есть несколько копий этого гена.

Для определения родства этих генов у миног и других групп позвоночных были проведены различные сравнительные исследования этих генов у миног и другого древнего представителя позвоночных – стерляди. Анализ экспрессии генов foxg1 показал, что у миног все три гена экспрессируются в конечном мозге, хотя паттерны их экспрессии различаются, а у стерляди – только один ген foxg1a.

Таким образом, наличие одного гена foxg1 у высших позвоночных не является общим для всех позвоночных. У древних групп, таких как хрящевые, осетровые и костные рыбы, обычно есть три гена foxg1. У некоторых представителей этих групп их осталось два, а у костистых рыб, которые прошли дополнительную геномную дупликацию, – четыре.

Обнаруженная экспрессия генов foxg1 в переднеголовных структурах, сенсорных органах и черепных нервах у миног и челюстноротых может указывать на их важную роль в формировании плана строения морфологических признаков позвоночных.

Исследователями были предложены две гипотезы: появление трех паралогов foxg1 у бесчелюстных и челюстноротых могло произойти либо в результате двух раундов дупликации генома общего предка позвоночных (гипотеза 2R), либо в результате первого общего раунда с последующими независимыми полиплоидизациями в двух эволюционных линиях (1R гипотеза).

BY Институт проблем экологии и эволюции им А.Н.Северцова РАН