Рачок Daphnia pulex.

У микроскопического речного рачка дафнии оказалось больше генов, чем у любого другого животного из тех, чьи геномы уже расшифрованы. Статья большой группы исследователей, впервые определившей полногеномную последовательность ДНК дафнии Daphnia pulex, появилась в журнале Science.

Дафнии относятся к планктонным организмам и обитают в пресноводных водоемах. Они являются прекрасными индикаторами состояния водоемов - в ответ на изменение качества воды дафнии чрезвычайно быстро вырабатывают какие-либо приспособления. Например, при уменьшении содержания кислорода рачки усиливают выработку гемоглобина - белка, связывающего O2. Кроме того, в зависимости от условий дафнии могут размножаться половым или бесполым путем, регулируя при этом пол своих потомков - либо это будут только самки, либо только самцы.

Расшифровка генома дафнии в общей сложности заняла 10 лет. Ученые выяснили, что в геноме D. pulex содержится как минимум 30,9 тысячи генов - для сравнения, в геноме человека насчитывается около 23-25 тысяч генов. Исследователи показали, что многие гены являются результатом дупликации - то есть удвоения последовательности уже существующих генов. Этот процесс в ДНК дафний протекает, в среднем, втрое активнее, чем в ДНК других живых существ. Также D. pulex "неохотно" расстаются со старыми и зачастую неработающими генами - их содержание в геноме рачков также примерно втрое больше, чем в ДНК других организмов.

Ученые полагают, что большое количество генетического материала необходимо дафниям для того, чтобы оперативно реагировать на изменения окружающей среды. Множество различных генов представляют собой ресурс для мутаций - появляющиеся в них изменения позволяют D. pulex подстраивать свой организм под изменяющиеся условия.

Недавно ученые описали еще одно существо с необычным геномом - ДНК оболочника Oikopleura dioica устроена принципиально иначе по сравнению с ДНК других организмов. Разница касается расположения некодирующих и кодирующих белки и РНК и участков.