ИИ обнаружил «генетическую капсулу времени», сохраняющую различия между видами

Учёные из Техасского университета A&M с помощью искусственного интеллекта обнаружили на X-хромосоме область, которая на протяжении миллионов лет помогает сохранять генетическую идентичность видов млекопитающих, несмотря на межвидовое скрещивание. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

«Мы знаем, что такие виды, как большие кошки, волки, собаки и койоты, и даже киты и дельфины, скрещивались, давая гибридное потомство. Но оставалось неясным, почему, несмотря на всё это скрещивание, эти животные оставались отдельными видами», — пояснила ведущий автор исследования доктор Николь Фоли.

Смешение ДНК между видами — обычное явление, но оно затрудняет точное восстановление эволюционных связей. Ключевым препятствием было отсутствие детальных карт генетической рекомбинации.

Капсула времени в геноме

Главным открытием стало обнаружение обширной области на X-хромосоме, которая сохраняется у большинства видов млекопитающих более 100 миллионов лет. Эта область, названная «X-связанной рекомбинационной пустыней» (XLRD), занимает почти 30% X-хромосомы и служит мощным репродуктивным барьером.

«Удивительно, но XLRD, похоже, является повторяющейся и древней чертой у млекопитающих, функционируя почти как геномная "капсула времени", которая записывает глубокую эволюционную историю», — сказала Фоли.

Исследователи также выяснили, что область XLRD обогащена генами, связанными с мужской и женской репродукцией. Это открывает новые возможности для понимания причин бесплодия и таких состояний, как синдром поликистозных яичников у человека.

«Похоже, что XLRD — это ключевая область, связанная с репродуктивной дисфункцией у гибридов и репродуктивной изоляцией в природе», — отметил соавтор работы доктор Билл Мерфи.

Открытие стало возможным благодаря использованию ИИ для анализа геномов 22 видов млекопитающих, что позволило выявить ранее скрытые эволюционные взаимосвязи.