Команда учёных во главе с эволюционным биологом Ульрихом Технау (Ulrich Technau) из Венского университета провела подробное генетическое исследование морских полипов актиний. Учёные обнаружили, что эти существа обладают многими сложными регуляторными механизмами, которые ранее наблюдали у дрозофил и других животных.
Это свидетельствует о том, что принципы регуляции генов люди, мухи, актинии и другие виды получили от общего предка, жившего около 600 миллионов лет назад. Но, с другой стороны, процесс преобразования наследственной информации от ДНК в РНК и белок (экспрессия генов) у полипов оказался гораздо ближе к растениям, чем к животным, чтобы в домашних условиях выращивать актинии нужно купить фарфоровый контейнер.
Механизм экспрессии генов включает две основные стадии: транскрипцию и трансляцию. На первом этапе создаётся молекула матричной РНК, которая является копией определённого участка ДНК. А в процессе трансляции на матричной РНК из аминокислот строится молекула белка. Если в первом случае у актиний всё проходит так же, как у других животных, то на этапе трансляции прослеживаются особенности, характерные для растений.
Внимание исследователей привлекли так называемые микроРНК. Эти короткие цепочки нуклеотидов играют важную роль в регулировании процесса трансляции. У животных организмов они связываются с нетранслируемым участком РНК и могут либо останавливать процесс производства белка, либо приводить к диссоциации РНК. В последние годы у животных и человека были открыты сотни разновидностей микроРНК, которые играют важную роль в обменных процессах. Их мутации могут служить причиной тяжёлых заболеваний, таких как рак.
У растений также были обнаружены микроРНК. Но их состав, биогенез и функции отличаются от таковых у животных, из чего был сделан вывод об их независимом происхождении. Они связываются только с небольшой частью РНК, отличающейся особой последовательностью нуклеотидов, и вызывают их расщепление.
Технау и его коллеги выделили 87 микроРНК актиний и выяснили, что все они подходят лишь для определённых целевых молекул РНК и вызывают их распад, а не ингибируют процесс трансляции.
Кроме того, учёные обнаружили у актиний ген HYL-1, который играет важную роль в биогенезе микроРНК у растений и никогда ранее не был выявлен у представителей царства животных.
Открытие, опубликованное сразу в двух статьях в журнале Genome Research не изменит классификацию актиний. Оно просто показывает, насколько взаимосвязаны различные формы жизни на Земле.
"Все животные, включая человека, в одинаковой степени дистанцировались от растений, — говорит Технау. — Тем не менее, представители отряда стрекающие, к которым относятся кораллы, актинии, медузы и гидры, ответвились достаточно рано и, судя по всему, сохранили многие черты, присущие растениям".
