Биология - жизнь в деталях! Новости биологии. Энциклопедия по биологии. Словарь по биологии.

Как птицы потеряли зубы, почему они такие разные, что общего между пением птиц и речью человека? Ответы на эти и другие вопросы биологи нашли в исследовании генома 48 видов пернатых. О работе международного геномного консорциума «Газете.Ru» рассказал один из его руководителей Стивен О'Брайен.

В журнале Science случился «день птиц»: восемь статей сегодняшнего выпуска посвящены анализу генома пернатых и изучению генетики происхождения, строения, разнообразия, размножения и образа жизни этого класса летающих позвоночных. Все эти статьи, так же как и вышедшие в других научных журналах (Genome Biology, GIGA Science и прочих), общим числом 29 — результаты работы международного консорциума по изучению генома птиц.

Один из руководителей проекта — Стивен О'Брайен, профессор Юго-восточного университета Нова во Флориде и директор созданного по «мегагранту» Центра геномной биоинформатики имени Добржанского Санкт-Петербургского государственного университета. Ранее ученый уже рассказывал «Газете.Ru» о работе по сравнительной геномике кошек.

В группу филогеномики птиц (Avian Phylogenomics Group) входят 200 ученых из 80 институтов в 20 странах. Руководители команд по изучению геномов птиц — это Эрик Джарвис из Университета Дьюка и Медицинского института Говарда Хьюза, Томас Гилберт из Музея естественной истории Дании, Гуоджи Чжан из Национального генобанка Китая и Университета Копенгагена. В числе соавторов статьи есть и российская исследовательница — Полина Перельман из новосибирского Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН.

За четыре года работы исследователи прочитали и проанализировали геном 48 птиц, в том числе вороны, утки, сокола, орла, дятла, совы, пингвина, колибри, фламинго, попугая.

Биоинформатикам удалось реконструировать геном общего предка крокодилов, динозавров и птиц. Они нарисовали эволюционное дерево происхождения птиц от динозавров и уточнили время, когда на веточках этого дерева появилось огромное разнообразие видов пернатых, сегодня населяющих планету.

Из анализа генома ученые узнали, например, генетические основы пения певчих птиц.

Оказалось, между птичьим пением и речью человека гораздо больше сходства, чем считали ранее.

Исследователи нашли более 50 генов, которые изменяют свою активность в мозге в то время, как птица учится петь, и они же активны в то время, как ребенок учится говорить. В задачи этих генов входит установление связей между корой мозга и вокальным трактом.

В другой статье ученые описывают, какие мутации привели к тому, что птицы потеряли зубы. Кстати, потеря зубов стала для них важным приобретением, так как уменьшила вес тела, что очень важно для полета. Еще одна статья посвящена изучению генома антарктических пингвинов.

Гены показали, как пингвины утратили способность к полету и приобрели способность к жизни в экстремальных условиях на ледяном континенте.

Стивен О'Брайен, соавтор пяти статей в Science, ответил на вопросы «Газеты.Ru»

— Чем отличаются по геному птицы от млекопитающих?

— Геном птиц по размеру примерно в три раза меньше генома млекопитающих. Птицы выбросили из него большинство повторяющихся последовательностей. Геномы млекопитающих, как правило, наполовину состоят из повторов, а в геноме птиц они составляют только 5–10%.