Многощетинковый червь Paralvinella hessleri заселяет самые горячие участки глубоководных гидротермальных источников западной части Тихого океана. Этот червь накапливает поразительно много мышьяка — около 1% от массы тела — и при этом спокойно переносит высокую концентрацию сероводорода. Оказалось, что P. hessleri использует оба этих яда, чтобы обезвредить их друг другом.
Группа палеогенетиков под руководством Дэвида Райха проанализировала геномы людей, населявших Сибирь в период 11–4 тыс. лет назад. Для двух древних популяций им удалось связать генетические данные с лингвистическими. Люди, жившие в Прибайкалье, оказались вероятными предками народов енисейской языковой семьи. А уральские языки оказались связаны с популяцией, населявшей нынешнюю Якутию.
Показано, что культурный картофель и его 107 диких сородичей произошли в результате древнего события гибридного видообразования («скрестились» предки современного томата и южноамериканского растения Solanum etuberosum), и что само образование клубней, ключевой инновационный признак, также имеет гибридное происхождение.
Дерево айлант высочайший и два его специализированных долгоносика ведут длящуюся много миллионов лет эволюционную «гонку вооружений». Секвенирование геномов дерева и насекомых выявили у айланта дупликации генов, отвечающих за синтез защитных веществ, а у долгоносиков — расширение семейств генов, нейтрализующих эти яды и участвующих в восприятии сигналов окружающей среды.
Морские животные, как правило, легко расселяются, так как их переносят течения. В статье российских ученых на примере моллюска Limacina helicina показано, что и для их расселения бывают неочевидные барьеры. L. helicina населяет все моря Арктики, но генетический анализ показал, что на самом деле они подразделяются на три изолированных популяции, локализованные в западной и восточной частях Арктики и в Белом море.
Опубликованы результаты клинического испытания генной терапии одной из форм наследственной глухоты. Нормальный ген был доставлен пациентам в улитку внутреннего уха с помощью аденоассоциированного вируса. Терапия не привела к серьезным побочным эффектам, но позволила в той или иной мере восстановить детям слух.
Ученые решили разобраться, как глубоко на биохимическом и генетическом уровне можно проследить формирование схожих поведенческих признаков на примере территориальной агрессии. Хотя большинство «генов агрессии» различаются между видами, обнаружено сходство в экспрессии небольшого набора генов, активных в мозге, — в том числе, сети генов, схожей у нескольких видов-дуплогнездников.
Раскрыт молекулярный механизм, с помощью которого гриб Cordyceps militaris стимулирует переедание у зараженных гусениц. Гриб снижает уровень сахаров в гемолимфе насекомого, имитируя голод и активируя экспрессию пептида HemaP, регулирующего пищевое поведение. Ключевым звеном в этом каскаде оказывается грибковая трегалаза, по всей видимости заимствованная у насекомых.
Череп древнего человека из Харбина, жившего более 146 тысяч лет назад, заметно отличается от черепов других плейстоценовых Homo. Выделить из него древнюю ДНК не удалось, но из зубного камня сохранившегося зуба ученые смогли получить достаточно мтДНК, чтобы понять, что череп принадлежал денисовцу. К тому же выводу привел анализ фрагментов белковых молекул, сохранившихся в каменистой части височной кости.
Ученые из проекта GenomeAsia 100K, занимающегося исследованиями генетических маркеров у народов Азии и Америки, опубликовали новое большое исследование. Его результаты указывают на относительно недавнюю по происхождению примесь «американских» генов у инуитов, чукчей и коряков, а также на широкую распространенность предков нынешних кетов и ненцев около 10 тысяч лет назад.
Авторы обнаружили в ДНК маршанции изменчивой (Marchantia polymorpha) N4-метилцитозин — эпигенетическую модификацию, ранее описанную только у прокариот. Они предполагают, что ген, необходимый для внесения этой модификации, был получен от бактерий путем горизонтального переноса. Маршанции N4-метилцитозиновые метки необходимы для нормального сперматогенеза.
Ученые выделили геномы возбудителей эпидемического возвратного тифа — бактерий рода Borrelia — из захоронений возрастом от 2100 до 600 лет и на их основе компьютерными методами рассчитала время, когда возбудитель освоил нового переносчика. Оказалось, что 4000–6000 лет назад бактерия стала передаваться вшами (а не только клещами), что способствовало ее распространению по всему миру.
Результаты раскопок в Южной галерее Денисовой пещеры позволили заполнить пробелы в хронологии ее освоения древними Homo. Согласно новым данным, денисовцы впервые появились в пещере около 300 тыс. лет назад, а неандертальцы — 200 тыс. лет назад. После этого в течение 150 тысяч лет оба вида периодически посещали пещеру. Около 50 тысяч лет назад появляется ДНК сапиенсов и верхнепалеолитические изделия.
Некоторые растения привлекают мух и других насекомых-падальщиков, подражая запаху гниющей органики с помощью летучих серосодержащих соединений. Ученые описали стоящий за этим молекулярный механизм, который возник независимо в нескольких неродственных группах растений. Оказалось, что для этого достаточно всего трех аминокислотных замен в одном древнем ферменте.
Расшифровка генетической базы адаптации окраски палочников Timema cristinae к их кормовым растениям в двух удаленных популяциях выявила яркий пример параллельной эволюции, когда один и тот же признак сформировался в результате различных генетических преобразований. В этом случае новая окраска появилась в результате комбинированной мутации, транслокации с инверсией, на восьмой хромосоме.
Китайские ученые провели исследовали эволюцию и разнообразие роз для выведения новых сортов. Благодаря большому объему данных, они установили, что все ныне живущие розы происходят от простого желтого цветка, жившего в Азии в конце миоцена, а большая часть разнообразия роз зародилась на территории современного Китая, где розы независимо эволюционировали в двух регионах на севере и юге.
Британские генетики разработали метод анализа геномных данных, позволяющий обнаруживать древние события разделения и повторного слияния предковой популяции. Применение метода к геномам современных людей показало, что 1,5 млн лет назад популяция наших предков разделилась на две части — А и B, а 0,3 млн лет назад популяция А получила 20% генетическую примесь от B в результате гибридизации.
Четыре года назад немецкие ученые описали гамма-протеобактерию, которая живет внутри анаэробной инфузории и заменяет ей митохондрии, генерируя АТФ за счет нитратного дыхания. Поиск по метагеномным базы данных выявил еще 4 вида бактерий с такими же свойствами. Все они, скорее всего, тоже эндосимбионты инфузорий, причем три их них умеют дышать не только нитратом, но и кислородом.
В ходе эволюции позвоночных животных несколько раз происходило удвоение генома. При этом хронология этих удвоений и функции образовавшихся паралогов во многом остаются неисследованными. Чтобы устранить этот пробел, российские ученые проанализировали семейства генов Noggin и Foxg1 у малоизученных групп позвоночных — миног, хрящевых и хрящекостных рыб.
Американские ученые в ходе долговременного эксперимента на дрожжах изучили, как происходит полногеномная дупликация и какую роль в становлении многоклеточных колоний она играет. Выяснилось, что полногеномная дупликация — чрезвычайно эффективный механизм для формировании крупных ансамблей клеток: она приносит почти моментальный адаптационный выигрыш своим носителям.