У диких собак возле Чернобыльской АЭС обнаружили более 100 участков генома с признаками естественного отбора

Генетические особенности популяции диких собак, обитающих на территории Чернобыльской АЭС, сформировались под воздействием направленного естественного отбора, а не возникших из-за радиации мутаций. К такому выводу пришла группа биологов и генетиков, опубликовавшая результаты исследования в научном журнале Genes. Полученные данные указывают на то, что генетические различия этих животных связаны с отбором признаков, повышающих приспособленность к условиям загрязненной среды.

В предыдущих исследованиях уже было установлено, что две группы свободно размножающихся собак в Чернобыльской зоне отчуждения — живущие у самой электростанции и в городе Чернобыль, расположенном примерно в 16 километрах, — значительно различаются генетически, несмотря на близкое соседство. При этом городские собаки оказались генетически сходны с популяциями из России, Польши и других сопредельных территорий, тогда как у собак с промплощадки были выявлены отличия, в частности, в регионах, связанных с репарацией ДНК.

В новой научной работе специалисты проверили гипотезу о том, что наблюдаемая дифференциация объясняется не дрейфом генов в малочисленной изолированной группе, а адаптивной эволюцией в ответ на хроническое воздействие комплекса факторов среды — ионизирующего излучения, тяжёлых металлов и органических загрязнителей. Для этого они проанализировали полногеномные данные собак с электростанции, сравнили их с городской популяцией, а также с геномами свободно размножающихся собак из Восточной Европы и изолированной популяции с Галапагосских островов, выступившей в качестве референтной группы для оценки эффектов изоляции.

Результаты показали, что эффективный размер популяции собак с АЭС хотя и невелик, но статистически значимо не отличается от городской, а признаков снижения генетического разнообразия, характерного для дрейфа генов, у них не обнаружено. При этом геномный анализ выявил более ста локусов, сигнализирующих о направленном отборе. Гены, расположенные в этих регионах, связаны с репарацией и репликацией ДНК, регуляцией клеточного цикла, иммунным ответом, а также с развитием онкологических заболеваний. Ранее в популяции собак с промплощадки уже идентифицировали 391 локус-кандидат и 52 гена, ассоциированных с направленным отбором, что согласуется с новыми данными.

Авторы подчёркивают, что полученные сигнатуры не позволяют однозначно доказать селективную природу различий, однако биологические функции выявленных генов делают адаптивный сценарий реалистичным: хронический стресс среды мог влиять на приспособленность через перечисленные пути. Дальнейшее изучение этих механизмов может расширить представления о локальной адаптации и геномной устойчивости млекопитающих в условиях длительного загрязнения окружающей среды.

Источник: ncsu.edu