Основное предположение теории эволюции опровергли немецкие ученые

Мутации, возникающие при повреждении ДНК и остающиеся невосстановленными, являются основным «топливом» эволюции.

Основное предположение теории эволюции Дарвина состоит в том, что они возникают случайным образом и что только естественный отбор определяет, какие гены изменяются быстрее, а какие медленнее во время эволюции. Немецкие ученые Института биологии Макса Планка в Тюбингене опровергли это предположение, сообщает пресс-служба вуза.

В ходе экспериментов с растениями ученые установили, что белки ремонта ДНК с особым вниманием следят за теми участками генома, которые особенно важны для выживания и размножения.

Мы всегда считали, что мутации появляются в геноме исключительно случайно, — подчеркивают исследователи. — Теперь выясняется, что мутации не только очень неслучайны, но и неслучайны так, что приносят пользу растению.

Исследователи выращивали образцы широко распространенного сорняка Arabidopsis thaliana в защищенной лабораторной среде, где все растения, включая растения с вредными мутациями, могли размножаться.

Обычно такие вредные мутации быстро удаляются под давлением происходящего в природе отбора и, следовательно, исчезают, прежде чем их можно было наблюдать.

Проанализировав геномы сотен выращенных в лаборатории растений, учёные смогли выявить тысячи мутаций по мере их возникновения. Сложный статистический анализ показал, что эти мутации не были случайно распределены в геноме, как ожидали исследователи.

Вместо этого они обнаружили участки генома, где мутации были редкими, и другие, где мутации встречались гораздо чаще. В тех участках, где мутаций было мало, гены, необходимые каждой клетке и, следовательно, важные для выживания каждого растения, были представлены значительно шире.

Это регионы генома, наиболее чувствительные к вредному влиянию новых мутаций, — отмечают исследователи. — Поэтому репарация повреждений ДНК, пожалуй, особенно эффективна в этих регионах.

По словам ученых, это указывает на то, что эволюция как бы «играет в кости» — она сводит к минимуму риск повреждения важнейших генов.

Ученые обнаружили, что разные типы белков, вокруг которых ДНК вращается в клеточном ядре, сильно коррелируют с появлением мутаций.

Это дает нам хорошее представление о том, что происходит, и мы можем предположить, какие гены мутируют с большей вероятностью, чем другие, — отмечают ученые.

Однако, несмотря на неравномерное распределение мутаций в типичном геноме, важные регионы не полностью их лишены, и поэтому эти регионы также могут эволюционировать, хотя и медленнее, чем другие части генома.

Результаты исследования могут кардинально изменить наше представление об эволюции, — подчеркивают исследователи.

Таким образом, резюмируют исследователи, растения изобрели оградить свои важнейшие гены от мутации. Ученые надеются, что в будущем это открытие можно будет использовать для защиты генов, мутации которых вызывают заболевания у людей.