На скорость эволюции влияют белки-шапероны

Белки-шапероны удерживают генетические мутации, которая не проявляется до тех пор, пока не сформируются соответствующие условия среды. Эволюция в обычном представлении представляет собой формирование случайных генетических мутаций, которые при соединении друг с другом, могут изменить черты вида. Причем изменения могут быть положительными, и нет, в результате чего происходит естественный отбор, а отрицательные изменения уходят с носителями в небытие.

Подобная модель предполагает, что затрачивается слишком много времени на эволюцию. Живые организмы переживают экологические изменения, которые наносят свой отпечаток. В этом случае можно использовать те возможности, которые предоставляет эволюционная стадия. Тем не менее, можно пойти другим путем и применить «ускоритель эволюции».

О подобном ускорении впервые заговорили ученые из США. В качестве его выступал шаперон – белок теплового шока. Ученые с его помощью смогли описать ускоренный процесс эволюции пещерных рыб астианаксов. Находясь в полной темноте, эти существа со временем утратили пигментацию и зрения. Это считается эволюцией, так как они смогли отказаться от бесполезных для них признаков и направить ресурсы на органы осязания, что позволяет им удачно ориентироваться в темноте, ловя добычу по колебаниям воды. К слову сказать, есть астианаксы, которые обитают в открытых водоемах и обладают зрением.

Подобные явления объясняются молчащими мутациями. В каждой популяции накапливаются со временем изменения ДНК, остаются и не проявленные, которые начинают активироваться только после стресса. Представляет интерес, какой процесс позволяет удерживать мутации в молчании.

Недавно ученые открыли, что белок HSP90 подавляет генетические изменения у организмов. В период появления стресса, запас белка снижается, что приводит к проявлению особенных черт: у некоторых видов происходит улучшение приспособленности к окружающей среде, а другие остаются прежними. Этот белок относится к шаперонам, которые необходимы для принятия правильной пространственной конформации.

Ученых заинтересовало, что произойдет, если подавить активность шаперонов. Клетка сможет погибнуть от стресса, либо она приобретет новые способности. Группа ученых провела эксперимент над зрячими астианаксами. Им добавляли вещество, которое снижает работу белка. В результате рыбы выросли с разными размерами глаз. У пещерных видов подобного эффекта не наблюдалось.