Ген жирафа защитил мышей от гипертонии и сделал их кости прочнее
Биологи из Китая, Дании и Норвегии выявили около пятисот генов, которые позволяют жирафам решать физиологические проблемы, связанные с высоким ростом. Оказалось, что наиболее сильному отбору подвергся ген FGFRL1: эксперименты с мышами показали, что семь мутаций в нем обеспечивают защиту от гипертонии и связанных с ней повреждений внутренних органов, а также повышают прочность костей. Кроме того, изменения в других генах позволяют жирафам меньше спать и лучше видеть, а вот от хорошего обоняния этим травоядным пришлось отказаться. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Science Advances.
Жирафы (Giraffa camelopardalis) — самые высокие современные животные. Выдающийся рост дает им доступ к пищевым ресурсам, которые недоступны для других травоядных, а также обеспечивает отличный обзор и возможность издалека заметить хищника. Однако в то же время столь высоким животным приходится сталкиваться с рядом проблем на физиологическом уровне. Например, чтобы снабжать кровью мозг жирафа, его сердцу приходится поддерживать в два раза большее артериальное давление, чем у других млекопитающих. В результате стенки сердца и артерий у этих травоядных стали более толстыми. Кроме того, система кровообращения жирафов ограничивает резкие скачки давления при подъеме и опускании головы.
Команда специалистов во главе с Цяном Цю (Qiang Qiu) из Северо-западного политехнического университета в Сиане решила выяснить, какие генетические особенности отвечают за адаптации жирафов к высокому росту. Исследователи взяли образцы крови жирафа Ротшильда (G. c. rothschildi) из зоопарка Гуанчжоу, выделили из них ДНК и секвенировали геном. Полученные данные сравнили с информацией о геномах окапи (Okapia johnstoni), представителей семейства полорогих (Bovidae) и китов.
Оказалось, что у жирафов намного меньше хромосом, чем у полорогих: 30 против 58-60. Согласно анализу Цю и его коллег, у полорогих количество хромосом осталось примерно таким же, как у общего предка высших жвачных (Pecora). В то же время в эволюционной линии, ведущей к жирафам, произошло как минимум четыре разделения и семнадцать слияний хромосом. Специалистам только предстоит выяснить, имеют ли эти изменения какое-либо адаптивное значение.