Установлено, как организм человека защищает половые клетки

Исследователи из Университета штата Мичиган (Michigan State University) выяснили, что человеческий организм поручает всю «грязную» работу соматическим клеткам, что позволяет ему сохранять в неприкосновенности генетический материал в половых клетках — сперматозоидах и яйцеклетках. Этот механизм заложен в основе успешной эволюции. Результаты исследования опубликованы в журнале PLoS Biology.

«Наша гипотеза состояла в том, что многоклеточный организм намеренно разделяет половые и соматические клетки по функциям, — объясняет автор исследования Хизер Голдсби (Heather Goldsby). — Соматическим клеткам достается вся грязная работа, способная повредить ДНК — главный переносчик генетического материала. Это позволяет сохранять в неприкосновенности половые клетки, защитить их ДНК и передать следующему поколению».

Ученые отмечают, что аналогичный механизм можно наблюдать в колониях общественных насекомых — пчел, муравьев, термитов и др. Рабочие пчелы и муравьи строят жилище, добывают пропитание и защищают от врагов, а матка или королева находятся в безопасности и отвечают за продолжение рода и рост колонии.

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые использовали разработанную в университете компьютерную программу Авида (Avida). Она объединяет в себе множество небольших программ, которые «эволюционируют» и конкурируют друг с другом. Все программы стартуют с одинаковым набором клеток и постепенно растут и развиваются. Со временем им приходится сталкиваться с негативными факторами окружающей среды, которые могут навредить геному клеток. Часть программ выделяет на эту «грязную» работу соматические клетки, которые со временем начинают обрастать генными мутациями. Таким образом оберегаются половые клетки, которые передают свой неповрежденный геном следующим поколениям. Анализ данных показывает, что именно такой подход к распределению функций клеток лежит в основе успешной эволюции.