Международная группа ученых впервые секвенировала геном миксины — единственной группы позвоночных животных, у которой пока еще не существовало референсного генома ни одного из ее видов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
Миксины обитают в глубоководных районах океана, что делает их генетический материал труднодоступным для изучения. Кроме того, их геном состоит из большого количества микрохромосом, которые, в свою очередь, состоят из повторяющихся последовательностей. В процессе развития клетки многих тканей теряют микрохромосомы, и целый геном остается только в клетках половых органов.
Ученым удалось реконструировать геном миксины Eptatretus burgeri, обитающей в Тихом океане, у побережья Восточной Азии. Для этого исследователям потребовалось проанализировать серию последовательностей, извлеченных из эмбрионов миксин, чья общая длина в 400 раз превышает размер самого генома, с помощью метода Hi-C, который позволяет реконструировать пространственную структуру хромосомных контактов.
Результаты позволили определить количество дупликаций генома у предка позвоночных, поскольку миксины являются одной из самых древних групп позвоночных. Общий предок всех позвоночных произошел от вида, геном которого был полностью продублирован. Позже линии, давшие начало челюстным и бесчелюстным позвоночным, разделились, и в каждой произошли повторные дупликации генома. Эти события, вероятно, привели к появлению сложного мозга, органов чувств и клеток нервного гребня, развивающегося в разнообразные нервные структуры.