Эволюция обычно меняет ДНК по одной букве генетического кода, но иногда происходит полное удвоение генома (WGD), когда организм получает две копии всей своей генетической последовательности. Это даёт эволюции больше материала для работы: лишние копии генов могут менять свои функции или время активности. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.
WGD случалось на ключевых этапах эволюции, включая предка всех позвоночных более 500 миллионов лет назад, но такие древние события редко оставляют ясные следы. Исключение — лососёвые, чей предок пережил удвоение генома около 100 миллионов лет назад, и многие удвоенные гены до сих пор удерживаются, теряются или получают новые роли.
В новом исследовании учёные из Норвежского университета естественных наук и Рослинского института Эдинбургского университета получили около 800 наборов данных секвенирования и 80 миллиардов пар последовательностей ДНК атлантического лосося и радужной форели. Работа велась в рамках проекта AQUA-FAANG при поддержке ЕС с бюджетом 6 миллионов евро.
Анализ показал: наименьшую свободу изменения дублированные гены имеют на поздних стадиях эмбрионального развития, когда органы формируются стремительно. Изменение одного гена в этот период может затронуть несколько частей зародыша, поэтому вредные мутации отсеиваются естественным отбором.
Интересно, что этот период совпадает с этапом, когда разные виды — от рыб до лягушек и людей — наиболее похожи по строению, что указывает на фундаментальные правила эволюции. Полученные данные открыты для исследователей и могут помочь улучшить стратегии разведения лососёвых в аквакультуре.