Биоинформатики проследили за эволюцией генов, кодирующих белки поперечно-полосатой мускулатуры, и установили, что в истории жизни она возникала два раза независимо - у кишечнополостных и всех остальных животных. Работа опубликована в журнале Nature, ее краткое содержание приводится в редакционной статье журнала.
Ученые восстановили происхождение 47 белков, составляющих основу поперечно-полосатой мускулатуры у человека. Для этого они провели анализ различий генов в геномах 22 животных. Среди них были как двусторонне-симметричные животные (такие как позвоночные и насекомые), так и радиально-симметричные (такие как медузы и кораллы).
Двусторонне-симметричные оказались обладателями мускулатуры единого происхождения. Все главные гены мышечных нитей у них произошли от общих генов-предков.
В геноме медуз, однако, не нашлось ключевых генов, без которых работа мышц невозможна: тропонина и титина. Те гены мускулатуры, которые все же были сходны между группами (например, миозин), нашлись и у тех животных, которые вообще мускулатурой не обладают. Это говорит о том, что у общего предка всех животных гены, подобные миозину, выполняли свои самостоятельные функции. Они стали участвовать в работе мускулатуры уже после того, как произошло разделение животных по типам симметрии. Таким образом, у радиально-симметричных и двусторонне-симметричных поперечно-полосатая мускулатура появилась независимо.
Ранее считалось, что мускулатура имеет общее происхождение у всех животных. Такое мнение было основано на удивительной микроанатомической схожести мышц разных видов. Только прочтение геномов позволило показать, что сходство является результатом не общего происхождения, а конвергенции.