Анализ генов не подтвердил гипотезу о защите важных генов от мутаций

Учёные провели масштабный анализ данных о накоплении мутаций у кишечной палочки (Escherichia coli) и дрожжей (Saccharomyces cerevisiae), чтобы проверить гипотезу о том, что важные гены защищены от мутаций

В научной литературе высказывались предположения, что скорость мутаций в разных генах может зависеть от их важности для организма: якобы ключевые гены менее подвержены изменениям, а те, что нужны для быстрой адаптации, мутируют чаще. При этом выдвигались разные механизмы такого отбора — в том числе связь с расположением генов на лидирующей или отстающей цепи ДНК при репликации.

Исследователи проанализировали данные экспериментов по накоплению мутаций в штаммах дикого типа кишечной палочки и дрожжей с учётом множества параметров — уровня экспрессии генов, их важности для жизнедеятельности организма, расположения относительно направления репликации ДНК у E. coli. Они также учитывали такие факторы, как долю гуанин-цитозиновых пар и другие параметры, способные влиять на частоту мутаций.

В результате не удалось подтвердить гипотезу: ни у кишечной палочки, ни у дрожжей не обнаружено снижения частоты мутаций у жизненно необходимых генов и у генов, чьи белковые продукты присутствуют в клетке в большем количестве. У кишечной палочки активнее транскрибируемые гены могли мутировать чуть реже, но у дрожжей такой связи не было. Кроме того, у E. coli не выявлено различий в частоте мутаций между генами на разных цепях ДНК — этот результат подтвердился и для других прокариот.

Авторы заключают, что наблюдаемые тенденции либо крайне слабы, либо не согласуются между видами, поэтому не ставят под сомнение общепринятое представление о случайном характере мутационного процесса и не противоречат теории Дарвина.

Ранее по теме: Молекулярный «солнцезащитный фильтр» ДНК подсказал, как зарождалась жизнь

Источник: PLOS