Генетическое исследование, проведённое Университетом Южной Каролины и Национальным институтом исследования генома человека, опубликовано в журнале Science Advances. В нём обнаружено, что у собак, живущих в Чернобыльской зоне отчуждения (ЧЗО), наблюдаются явные генетические изменения, связанные с длительным воздействием радиации.
Изменения в ДНК из-за жизни в условиях радиации
Исследователи проанализировали ДНК 302 диких собак из ЧЗО и сравнили их с популяциями за пределами зоны. Выявлены значительные генетические различия, которые могут влиять на выживание и размножение собак.
В исследовании определены геномные регионы, связанные с реакцией на радиацию, включая локусы, связанные с ремонтом ДНК, иммунной функцией и регуляцией обмена веществ. Варианты генов ATM, TP53 и XRCC4, критически важные для ремонта двунитевых разрывов ДНК, обнаружены с разной частотой у собак в ЧЗО по сравнению с контрольными группами.
Генетические различия
На графике из исследования (см. ниже) показана генетическая дистанция (баллы Fst) между популяциями в ЧЗО и на расстоянии 16 километров от неё, с пиками в определённых хромосомных регионах:
| Хромосома | Пик Fst Score | Связанный ген |
| — | — | — |
| Chr 6 | 0,42 | ATM |
| Chr 11 | 0,39 | TP53 |
| Chr 20 | 0,35 | XRCC4 |
Эти различия указывают на селективное давление, благоприятствующее аллелям, которые могут повышать выживаемость в условиях хронического воздействия низких доз радиации.
Снижение разнообразия и изолированные генные пулы
Анализ также показал более низкую гетерозиготность среди собак, живущих ближе всего к Чернобыльской АЭС, что согласуется с небольшими исходными популяциями и ограниченными возможностями для размножения.
Свидетельства быстрых эволюционных изменений
Помимо генов, связанных с ремонтом ДНК, обнаружены варианты, связанные с выработкой меланина, такие как изменения в гене MC1R, которые обогащены у собак в ЧЗО, что потенциально объясняет сообщения о более тёмной пигментации шерсти. Это отражает адаптации, наблюдаемые у местных популяций лягушек, где увеличение меланина может снижать окислительное повреждение от радиации.
Исследование также обнаружило сигналы положительного отбора в генах, участвующих в регуляции иммунитета (TLR4) и ответе на окислительный стресс (SOD2). Эти пути критически важны для преодоления хронических воздействий окружающей среды, что позволяет предположить, что иммунная система собак может адаптироваться к постоянной радиации и загрязнению.
Почему это важно
Сопоставляя эти генетические различия, учёные могут лучше понять, как дикая природа адаптируется к экстремальным условиям. Доктор Элейн Острандер подчеркнула, что ЧЗО даёт «редкую возможность наблюдать эволюционные процессы в реальном времени».
Эти знания могут быть применены к здоровью человека: те же пути, которые наблюдаются у этих собак, связаны с восприимчивостью к раку и устойчивостью к лучевой терапии. Будущие исследования будут включать секвенирование больших выборок в течение времени, чтобы подтвердить, приводят ли эти генетические изменения к измеримым различиям в выживании и размножении.
Подписывайтесь на нашу бесплатную рассылку, чтобы получать увлекательные истории, эксклюзивный контент и последние новости.
Для получения дополнительных новостей, подобных этой, посетите Dailygalaxy.com.