Камптозои и мшанки — это два типа мелких водных беспозвоночных. Они связаны с улитками и моллюсками (вместе называемыми моллюсками), щетинистыми червями, дождевыми червями и пиявками (вместе называемыми кольчатыми червями) и ленточными червями (немертинами). Но их точное положение на древе жизни и то, насколько тесно они связаны с этими другими животными, всегда озадачивало биологов-эволюционистов.
Предыдущие исследования последовательно вытесняли их. Кроме того, хотя камптозои и мхи изначально считались одной группой, они были разделены на основе внешнего вида и анатомии. Теперь, используя самые современные технологии секвенирования и мощный вычислительный анализ, исследователи из Окинавского института науки и технологий (OIST) в сотрудничестве с коллегами из предыдущих исследований Св. они образуют действительно независимую группу.
— Мы показали, что, используя высококачественные данные транскриптома, мы можем ответить на давний вопрос, используя лучшие доступные методы, — говорит доктор Константин Халтурин, первый автор статьи, опубликованной в журнале Science Advances.
Геном — это полный набор генетической информации, содержащейся в каждой клетке. Он разделен на гены. Эти гены состоят из пар оснований ДНК, и каждый ген содержит инструкции, необходимые для создания белка и, таким образом, обеспечения надлежащего ухода и поддержания клетки. Чтобы выполнить инструкции, ДНК должна быть сначала транскрибирована в РНК. В результате получается транскриптом, похожий на отражение генома, но записанный не в ДНК, а в парах оснований РНК.
Эта генетическая информация варьируется от вида к виду. У близкородственных видов генетическая информация очень похожа, а большая эволюционная дистанция приводит к большим генетическим различиям. Используя эти данные, ученые расширили наши знания об эволюции животных, но на некоторые вопросы до сих пор сложно ответить.
Поскольку камптозои и мохообразные тесно связаны с моллюсками, кольчатыми червями и немертинами, небольшие ошибки в наборе данных или отсутствие данных могут привести к неправильному размещению на эволюционном дереве. Кроме того, сбор этих крошечных животных позволяет легко обнаружить другие организмы, такие как водоросли, которые загрязняют образец. Др. Халтурин подчеркнул, что они были осторожны, чтобы избежать загрязнения, а позже проверил набор данных на наличие водорослей и РНК мелких животных, чтобы удалить все, что могло быть от них.
В целом исследователи секвенировали транскриптомы четырех видов Camptozoa и двух видов бриофитов, но с гораздо более высоким уровнем качества, чем было достигнуто ранее. В то время как предыдущие наборы данных имели полноту 20-60%, в этом исследовании полнота транскриптома составила более 96%.
Используя эти транскриптомы, они предсказали белки и сравнили их с аналогичными данными по 31 другому виду, некоторые из которых тесно связаны с камптозоями и мшанками, такими как моллюски и щетинковидные черви, а другие — более далекими, такими как лягушки, морские звезды, насекомые и другие. Медуза. Высококачественные наборы данных позволили им одновременно сравнивать множество различных генов и белков. Др. Халтурин отметил мощные вычислительные возможности, к которым исследователи имели доступ в OIST.
— Наш главный вывод заключается в том, что эти два типа связаны друг с другом. Этот результат был первоначально предложен в 19 веке биологами, которые группировали животных по их внешнему виду, — делятся ученые.