Международная группа биологов прочитала геном коловратки Adineta vaga и обнаружила, что эти организмы, отказавшиеся от полового размножения миллионы лет назад, из-за приобретенных особенностей генома уже не способны к нему вернуться. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Ключевым отличием генома Adineta vaga, по словам ученых, является «перетасовка» в нем аллельных генов. Те гены, которые у организмов с половым размножением располагаются на парных хромосомах, у коловраток перепутаны — и исходно материнская, и исходно отцовская копии у Adineta vaga часто находятся на одной и той же хромосоме. Это делает невозможным обычное половое размножение, так как в процессе образования половых клеток (мейозе) происходит спаривание хромосом c последующим обменом генами (кроссинговером), а у коловраток многим генам просто не с кем спариваться.
Несмотря на то, что самцов коловраток никогда обнаружить не удавалось, ученые до сих пор не могли исключить наличие у них некого полового процесса, происходящего в очень редких случаях (даже среди «обычных» микроорганизмов нормой является размножение бесполым путем, а к половому процессу они прибегают очень редко).
Кроме того, прочтение генома Adineta vaga позволило установить, что около 8 процентов всей ДНК беспозвоночного представляют собой последовательности, «украденные» у бактерий и других микроорганизмов. То, что коловратки легко включают чужую ДНК в свой геном и поддерживают за счет нее видовое разнообразие, было известно с 2008 года. Тем не менее, до полного прочтения генома масштаб этого процесса был не вполне ясен.
Отказ от полового размножения встречается довольно часто в разных группах животных, однако подобный процесс всегда ведет к относительно быстрому вымиранию. Микроскопические многоклеточные коловратки, которых обычно можно найти в лужах и других пресных водоемах, являются исключением из этого правила. Эта группа существует без полового размножения, по-видимому, уже несколько миллионов лет и успела разделиться на более чем четыре сотни видов. Успех партеногенеза у коловраток ученые связывают с тем, что эти животные очень легко заимствуют чужую генетическую информацию, и таким образом, поддерживают свое разнообразие.