Исследование осьминогов: трёхмерная структура генома способствует умственным способностям

Биологи из Венского университета провели исследование осьминогов, каракатиц и кальмаров. В клеточном ядре ДНК не располагается в ровную нить, а сворачивается в сложную трёхмерную структуру. Это сворачивание приводит к тому, что отдалённые участки генома оказываются близко друг к другу, что позволяет управляющим элементам оказывать непосредственное влияние на функционирование соседних генов.

Исследование показало, что сотни миллионов лет назад у предков моллюсков произошла значительная перестройка генома, которая объединила ранее изолированные зоны. Установлено, что разные уровни структуры ДНК изменялись с разной скоростью. Крупные блоки оставались стабильными на протяжении эволюции, сохраняя базовые жизненные функции организма. В то же время небольшие хроматиновые петли, соединяющие удалённые участки ДНК, отличались гибкостью и активно перестраивались между видами и тканями.

Многие из таких петель образовались рядом с генами, отвечающими за развитие нервной системы. Учёные назвали этот процесс «регуляторным переплетением». Они считают, что физическая укладка нитей ДНК не только отражала генетические мутации, но и стала движущей силой эволюции. Это создало гибкую сеть управления генами, что в итоге дало возможность моллюскам развить уникальную нервную систему и освоить решение сложных задач.