Ученые выяснили, как осьминоги и кальмары обрели сложный мозг
Осьминоги, кальмары и каракатицы обладают самыми сложными нервными системами среди беспозвоночных: они решают задачи и мгновенно меняют окраску. Новое исследование Венского университета показало, что секрет — не только в генах, но и в трехмерной укладке ДНК в клетке. Данную информацию сообщает портал Phys.org.
Древняя масштабная перестройка генома сблизила участки хромосом, которые раньше находились далеко друг от друга. Из-за этого изменилась регуляция генов, а со временем возникли переплетенные сети взаимодействий — этот процесс ученые назвали «регуляторной запутанностью». Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Исследователи сравнили 3D-структуру генома осьминогов, кальмаров и каракатиц с активностью генов. Крупные блоки — хроматиновые домены — остались стабильными, а вот тонкие связи, хроматиновые петли, оказались очень подвижными. Они различались у разных видов, тканей и стадий развития и часто встречались рядом с генами, отвечающими за ключевые признаки головоногих, включая нервную систему.
«Геном — это не просто последовательность генов, он свернут в сложную трехмерную структуру», — отметил ведущий автор доктор Теа Роджерс. Понимание того, как эта структура эволюционирует, становится все более важным для объяснения возникновения биологической сложности. Исследование опровергает представление о том, что архитектура генома — пассивный результат эволюции: судя по всему, она сама активно направляет эволюционные процессы.
