Лягушки-гибриды удаляют ДНК друг друга, чтобы избежать бесплодия
Сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета совместно с польскими коллегами выяснили, что съедобные лягушки (Pelophylax esculentus) сохранили способность размножаться благодаря чётко скоординированному процессу удаления ДНК одного из родителей из предшественников половых клеток. Особенно интересно, что при этом такие клетки не гибнут.
Поясним, что съедобные лягушки выделились в собственный вид около пяти тысяч лет назад в результате гибридизации прудовых и озёрных лягушек. Степень и характер родства этих трёх видов генетики и биологи не могли установить долгое время. Дело в том, что ареалы земноводных практически совпадают, и внешне они очень похожи. Ряд исследователей рассматривал всех этих лягушек как подвиды одного вида. Лишь 1960-х годах благодаря появлению молекулярно-биологических методов стало понятно, что съедобные лягушки — это отдельный гибридный вид.
Однако выживать таким животным очень нелегко. Нередко особи, получившиеся в результате скрещивания представителей двух разных видов, не могут давать потомство, так как число хромосом, переданных им от каждого из родителей, различно, и поэтому во время деления половых клеток некоторые хромосомы не находят себе пару.
В 1974 году зоолог Хайнц Тюннер, используя электрофорез белков, установил, что в половые клетки съедобных лягушек попадает ДНК только одного из родителей — либо прудовой, либо озёрной лягушки. Таким образом, при образовании гамет (или половых клеток) у съедобных лягушек каким‑то образом исчезает целый набор генов. Механизм этого явления до настоящего момента не был ясен.
Теперь же исследователи установили, что при делении предшественников мужских и женских половых клеток (первичные оогонии и пресперматогонии) часть ДНК ядра, принадлежащая геному одного из видов, отделяется от остальных хромосом и образует миниатюрные подобия ядер. Они отделяются из основного ядра, и клетка перерабатывает их путём аутофагии. Учитывая, что при этом она не гибнет, описанный процесс нормален для данного вида, поясняют авторы работы.
Отмечается, что кроме съедобных лягушек существуют и другие виды животных‑гибридов, к примеру, некоторые рыбы и насекомые. Механизмы, по которым предшественники их половых клеток избавляются от влияния ДНК одного из видов-родителей, разнообразны, однако способ, который используют съедобные лягушки, никогда ранее не встречался.
Научная статья по итогам исследования была опубликована в журнале Scientific Reports.
Напомним, что ранее учёные впервые обнаружили "светящихся" лягушек. Кроме того, зоологи описали новую позу для спаривания лягушек и выяснили, что самки некоторых видов поют серенады своим избранникам.
