Гены «сверхагрессивности» мушек-дрозофил похожи на конструктор LEGO или мозаику – они «дополняют» действие одних генов и подавляют другие, мутации в них влияют на всю «пирамиду» генов, с которыми они так или иначе связаны, заявляют американские биологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Труди Маккей (Trudy Mackay) из Университета штата Северная Каролина в городе Роли (США) и ее коллеги пришли к такому выводу, проследив взаимосвязи между разными генами агрессивности в геноме мушек-дрозофил.

Считается, что изменения в некоторых генах влияют не только на те признаки, которые они кодируют, но и на работу других участков генома. В других случаях один ген может управлять сразу несколькими признаками, и мутации могут повлиять на один или сразу несколько из них. К числу таких участков генома относится ген голубых глаз и глухоты у кошек, а также ген рыжих волос и веснушчатой кожи у людей.

Авторы статьи использовали в качестве «исходного материала» десять линий сверхагрессивных мушек-дрозофил, которых ученые вывели в ходе предыдущих экспериментов в 2008–2009 годах.

В каждой популяции агрессивных мушек был активен только один из десяти участков, «включение» которого связывается с повышенной агрессивностью их подопечных.

Биологи скрестили эти «породы» между собой и получили 45 новых видов мушек. Новое поколение мушек демонстрировало как сверхагрессивное, так и нормальное поведение. Это объясняется тем, что часть «агрессивных» генов одного родителя оказалась подавлена доминантными «мирными» генами второго насекомого.

Изменения в работе шести генов агрессивности напрямую влияли друг на друга: три пары этих генов усиливали действие друг друга, а другие три – взаимно ослабляли. Мутации в этих генах вызывали заметные изменения в структуре и работе эллиптического и грибовидного тел мозга мушки, которые отвечают за распознавание образов и координацию движений.

Чем агрессивнее было насекомое, тем меньше было его эллиптическое тело.

Кроме того, ученые зафиксировали изменения в работе других генов, управляющих работой нервной системы. Гены агрессивности частично подавили действие около 600 генов нервной системы и усилили работу около 550 других участков генома.

Таким образом, заключают ученые, небольшие изменения в одном или нескольких генах напрямую влияют на функционирование нескольких сотен других участков ДНК, и последствия таких мутаций выходят далеко за пределы «сферы ответственности» самого гена.