Ученые СПбГУ секвенировали геном байкальской нерпы

Дата публикации: 26 мая 2023

Биологи Санкт-Петербургского университета в составе международного коллектива впервые описали геном единственного млекопитающего озера Байкал — байкальской нерпы. Результаты исследования опубликованы в одном из лучших научных журналов в области генетики Genes.

Байкальская нерпа — один из трех видов нерп, живущих в пресной воде, это единственное млекопитающее озера Байкал — самого глубокого озера на планете. В конце прошлого века из-за чумы плотоядных численность нерпы сильно сократилась (до 100 тысяч голов), однако в последние годы она постепенно восстанавливается. Как отмечают ученые, секвенирование генома животного в будущем позволит обеспечить постепенный рост популяции, поскольку гены животного хранят всю информацию об истории отдельных видов и особей. Такой подход поможет учитывать, в каких условиях животные лучше всего выживают.

«Эта идея появилась более десяти лет назад в рамках международного проекта Genome 10K 100к по инициативе тогда работавшего руководителем Центра геномной биоинформатики СПбГУ имени Ф. Г. Добржанского СПбГУ Стива О’Брайена. Суть проекта заключалась в том, чтобы секвенировать геномы 100 тысяч живых организмов, в их числе оказалась и байкальская нерпа», — рассказала профессор кафедры цитологии и гистологии СПбГУ, директор Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ Алла Лапидус.

Проект затянулся из-за недостатка ресурсов и сложности ДНК байкальской нерпы. Первая версия, разработанная учеными, оказалась лишь набором отдельных фрагментов, упорядочить которые было крайне сложно из-за большого числа повторяющихся участков. Эту проблему удалось решить, используя новый метод Hi-C, что позволило ученым СПбГУ достичь цели и секвенировать геном байкальской нерпы.

«Метод Hi-C позволяет определить последовательности ДНК, которые физически находятся близко друг к другу в клетке. Обладая такой информацией, мы можем упорядочить имеющиеся у нас фрагменты, собрав их в полные хромосомы», — объяснил старший научный сотрудник Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ Михаил Райко.

Благодаря секвенированию генома байкальской нерпы ученые Университета смогли понять ее происхождение и родственные связи, а также генетическое разнообразие популяции — ключевую характеристику для природоохранных видов, к которым относится байкальская нерпа. Так, отсутствие вариабельности, то есть генетического разнообразия, может ставить под угрозу само существование видов.

Еще один важный вопрос, на который в перспективе смогут ответить ученые благодаря данному исследованию, — происхождение нерпы. В настоящее время существует теория, что около трех миллионов лет назад нерпа мигрировала с побережий Северного Ледовитого океана на юг по рекам. Таким образом она оказалась в Байкале, который позднее оказался отделен от соленых водоемов.

Кроме того, данное исследование позволит ученым сравнить геном байкальской нерпы с другими представителями северной фауны и другими видами нерп, живущих в пресных водоемах, и определить, в какой момент популяции разделились.

Для информации

Санкт-Петербургский государственный университет — первый университет России — был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт-Петербургский университет отметит свой 300-летний юбилей.

План мероприятий в рамках празднования юбилея Университета был утвержден на заседании оргкомитета по празднованию 300-летия СПбГУ, которое провел аместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко. Среди таких мероприятий — присвоение малой планете имени в честь СПбГУ, выпуск банковских карт

 со специальным дизайном, создание почтовых марок, посвященных истории первого университета России, брендирование самолета авиакомпании «Россия» и многое другое. Кроме того, Университет запустил сайт, посвященный предстоящему празднику, с информацией о выдающихся универсантах, научных достижениях и подробностях подготовки к юбилею.

Пресс-служба и сайт СПбГУ spbu.ru

Поделиться: