Преди милиони години вид жаба се разделя на два вида. Милиони години по-късно двете жаби се превърнаха в едно, но с няколко допълнителни хромозоми поради дублиране на целия геном. Такъв е любопитният случай на африканската жаба с нокти, Xenopus laevis, жаба, чийто геном съдържа почти два пъти повече хромозоми от свързаната западна жаба с нокти Xenopus tropicalis. .

геномът

В еволюцията на видовете са се случвали различни събития през милиони години, които са увеличили броя на хромозомите в някои организми. Полиплоидията описва събитие, което увеличава броя на копията на всяка хромозома. Гръбначните животни са претърпели поне две различни полиплоидни събития от първоначалното им разминаване. Въпреки че днес е сравнително рядко да се наблюдават бозайници, влечуги или птици с необичаен брой хромозоми, полиплоидията е често срещана при рибите, земноводните и растенията.

Проф. Даниел Рохсар, професор по генетика, геномика и развитие в Калифорнийския университет, Бъркли и ръководител на звеното за молекулярна генетика в Университета на Окинава OIST Завършил институт за наука и технологии, проф. Масанори Тайра от Токийския университет Ричард М. Харланд от Калифорнийския университет в Бъркли накара групи изследователи да изследват еволюцията на генома на африканската жаба с нокти. Този голям съвместен проект включваше учени от различни университети и институции по света. Публикувано в Nature и представено на корицата, разкри, че геномът на X. Laevis е съставен от два различни комплекта хромозоми от двама изчезнали предци.

Д-р Олег Симаков, постдокторант в отдела за молекулярна генетика на OIST, разработи алгоритъм за определяне на периода от милиони години между разминаването и последващото сливане на родовите видове X. Laevis. За да се изчислят тези времена, геномът на X. laevis трябва да бъде правилно анотиран. Анотацията включва идентифициране кои региони на ДНК съдържат кодиращи гени или некодиращи региони. Въпреки че автоматизацията може да опрости този процес, се допускат много грешки. Д-р Юури Ясуока от Отдела за морска геномика на OIST помогна ръчно да коригира генетичната анотация. Неговото следдипломно обучение в Токийския университет под ръководството на проф. Масанори Тайра му позволи да развие уменията, необходими за ролята му в този проект: „Въз основа на моя опит в областта на биологията на развитието, изследвах гените, участващи в процесите на развитието ", поясни той.

Д-р Адам Сешън, бивш студент в лабораторията на проф. Рохсар в Калифорнийския университет в Бъркли и съавтор на списание Nature, изготви „Най-вълнуващото откритие от нашето проучване е, че можем да разделим X потока Laevis геном върху два отделни комплекта хромозоми, всеки от които произхожда от уникален предшествен вид. Докато проучванията на растенията са успели да покажат подобни резултати, като се използват сродни видове, които все още съществуват, това изследване е първият път, когато е извършено с два изчезнали вида родители. "

Този голям съвместен проект доведе до ново разбиране за дублирането на генома, което може да се приложи към еволюционни изследвания на други организми. "Тъй като X. Laevis е добре изучена моделна система за биология на клетките и развитието, е идеално да се изследва ефектът от полиплоидията върху еволюция ", обяснява д-р Симаков.