Изучена эволюция гемоглобина

Международная команда ученых показала, что, несмотря на независимое появление гемоглобина у разных видов живых организмов с красной кровью, эволюционировал у них он одинаково. Ген, кодирующий гемоглобин, появился в результате мутаций в гене цитоглобина. Новая молекула сделала транспорт газов эффективнее и позволила животным стать крупнее и активнее. Статья опубликована в журнале BMC Evolutionary Biology.

Белок крови гемоглобин придает ей красный цвет и отвечает за транспорт газов по кровеносной системе. Он присутствует в крови не только у позвоночных, но и также и у кольчатых червей, некоторых моллюсков и ракообразных. Ранее считалось, что для того, чтобы гемоглобин появился у таких разных видов, он должен был независимо появляться несколько раз в процессе эволюции. Однако исследование ученых из Франции, России и Бразилии показало, что все эти гемоглобины имеют общего предка.

Авторы проводили исследование на морском многощетинковом черве Platynereis dumerilii. Этот вид относится к так называемым «живым ископаемым», считается, что он эволюционировал очень медленно, поэтому его генетические характеристики близки к Urbilateria, гипотетическому последнему общему предку всех животных с билатеральной симметрией.

Сравнение Platynereis dumerilii с другими видами помогло проследить происхождение гемоглобина. Исследователи рассмотрели множество глобинов — представителей семейства белков, к которому также принадлежит и гемоглобин. Большинство глобинов обычно действуют внутри клеток, а не циркулируют в крови. Оказалось, что у всех видов с красной кровью ген, кодирующий цитоглобин, независимо эволюционировал в ген, кодирующий гемоглобин. Эта новая молекула сделала транспорт кислорода более эффективным и позволила животным стать крупнее и активнее. Теперь ученые планируют продолжить работу и исследовать, когда и как возникли различные специализированные клетки сосудистых систем.

Автор: Александра Медведева
Источник: https://indicator.ru/biology/evolyuciya-gemoglobina-30-12-2020.htm