Авторы статьи в Nature Communications изучили, как изменения пространственной архитектуры генома могут приводить к появлению и закреплению эволюционных признаков, на примере головоногих моллюсков. У кальмаров, каракатиц и осьминогов произошла масштабная хромосомная перестройка, сильно изменившая их кариотипы по сравнению с предком. Проанализировав структуру их хроматина, ученые выяснили, что крупные домены в целом консервативны, но у разных видов головоногих имеются свои уникальные хроматиновые петли, структура которых участвует в регуляции экспрессии генов. Опыты с нокаутом регуляторных последовательностей указывают на роль этих петель в развитии нервной системы. Авторы предполагают, что топологическая перестройка генома привела к формированию новых регуляторных связей и, в конечном счете, к формированию развитого мозга головоногих.
pcr.newsМасштабная реорганизация генома помогла кальмарам и осьминогам обзавестись крупным мозгом?Осьминоги, кальмары и каракатицы — головоногие моллюски подкласса двужаберные, или колеоиды, — в ходе эволюции приобрели крупные и развитые нервные системы, обеспечивающие способность к комплексному поведению. Международная группа под руководством ученых из Австрии попыталась выяснить, какую роль в этом сыграла трехмерная организация генома. Колеоиды — это древняя клада, возникшая около 270 млн лет назад. Благодаря множеству уникальных признаков, таким как самый крупный среди беспозвоночных мозг и сложные формы поведения, они представляют собой перспективную модель для изучения того, как пространственная организация генома связана с эволюционными новшествами. Авторы провели сравнительный анализ 3D-архитектуры генома трех видов головоногих моллюсков: кальмара Euprymna scolopes, каракатицы Sepia officinalis и осьминога Octopus bimaculoides. Для этого они воспользовались Micro-C, а также применили секвенирование РНК и анализ доступности хроматина (ATAC-seq). Наборы хромосом у колеоид отли