Современные методы сохранения видов, включающие перемещение животных из крупных популяций в небольшие изолированные группы, могут иметь непредвиденные негативные последствия. Согласно новому исследованию, такая практика, известная как вспомогательный поток генов, способна увеличить количество вредных мутаций в популяции, находящейся под угрозой исчезновения.
Анализ геномов восточной гремучей змеи массасауга показал, что особи из генетически разнообразных популяций-доноров несут больше вредных мутаций, чем полезных. Это ставит под сомнение эффективность традиционных подходов к генетическому спасению и указывает на необходимость комплексного учета не только генетических, но и экологических факторов.
Со слов Х. Лайл Гиббс, профессора эволюции, экологии и биологии организмов в Университете штата Огайо и старшего автора исследования, предыдущие работы демонстрировали, что вспомогательный поток генов действительно помогает увеличить численность небольших популяций в краткосрочной перспективе. Проблема заключается в долгосрочных последствиях: вместе с полезными генами в популяцию могут проникнуть вредные мутации, способные подорвать ее устойчивость.
В отличие от предыдущих исследований, авторы новой работы впервые провели детальный анализ генетических вариаций на уровне отдельных генов. Они изучили полные геномные последовательности 152 восточных гремучих змей массасауга, обитающих в 14 различных локациях США и Канады. Особое внимание уделялось однонуклеотидным полиморфизмам (SNP) — мутациям, которые могут влиять на функцию генов. Ученые сравнили количество вредных и адаптивных мутаций в популяциях-донорах и реципиентах, чтобы оценить потенциальные риски генетического спасения.
Результаты показали, что при перемещении особей из крупной популяции в малую происходит не только увеличение полезных генетических вариантов (на 34%), но и значительный прирост вредных мутаций — на 36% умеренно разрушительных и на 32% наиболее опасных, приводящих к полной потере функции гена.
Хотя генетические риски очевидны, исследователи не призывают полностью отказаться от практики вспомогательного потока генов. По словам Гиббса, ключевым фактором успеха может стать учет экологических условий, которые способствуют долгосрочной стабильности популяции. Кроме того, анализ показал, что лишь 7% адаптивных мутаций у змей-доноров были связаны с их приспособленностью к конкретному региону. Это означает, что опасения по поводу нарушения местной адаптации могут быть преувеличены.
Напомним, ранее Наука Mail рассказывала, как искусственный интеллект редактирует гены.
