Биоразнообразие и главный комплекс гистосовместимости - Изучение биоразнообразия популяции крупного рогатого скота

Большинство разновидностей генов имеет довольно консервативный характер. Однако, существует несколько групп генов, в которых эволюционно закрепился полиморфизм. Самыми полиморфными из них являются гены, отвечающие за группы крови и гены главного комплекса гистосовместимости (Major Histocompatibility Complex - MHC).

Поскольку гистосовместимость являет собой "индивидуальность тка-ней", выраженную в специфическом антигенном комплексе, на мембранах клеток - она имеет максимальное число вариант. Таким образом, главный комплекс гистосовместимости естественным образом связан с поддержанием биоразнообразия в природе. Это дает нам возможность использовать полиморфизм МНС для поддержания разнообразия в популяциях. Кроме того различные варианты МНС формировались в ходе эволюции как ответная реакция на вновь возникающие инфекции, итогом чего стал имеющийся полиморфизм. Таким образом, полиморфизм МНС сформировался согласно западной гипотезе "Черной королевы", которая гласит: "виду необходимы постоянные изменения и адаптации, чтобы поддерживать его существование в окружающем биологическом мире, постоянно эволюционирующем вместе с ним" [The Red Queen..., 2014]. То есть полиморфизм комплекса BoLA есть результат коэволюции крупного рогатого скота и его паразитов.

В природе существует ряд механизмов для поддержания генов в разнообразии, т. к. в этом заключается основа естественного отбора. Такие механизмы существуют на разных уровнях организации (Этологический - импринтинг; на стадии оплодотворения, эмбриональный, физиологический), и главный комплекс гистосовместимости прямо или косвенно принимает участие в нескольких из них.

Еще один механизм по все видимости действует на стадии оплодотво-рения. Долгое время считалось, что яйцеклетку оплодотворяет сперматозоид первым прошедший через половые пути. Однако фактически сотни сперматозоидов одновременно достигают яичников, но яйцеклетка контактирует лишь с одним. Существует мнение, что она при этом действует избирательно, выбирая того чьи генетические характеристики наиболее отличаются от ее собственных [Корочкин, 2002]. Таким образом, гены потомства обогащаются новыми последовательностями, кодирующими новые, альтернативные имеющимся признаки.

Следующий механизм связан с запаховым восприятием сигналов коди-руемых МНС. Например, самцы мышей по запаху идентифицируют самок, отличающихся от них самих по локусу MHC, и всегда предпочитают их в качестве половых партнеров [Familial imprinting ..., 1998]. Точно такие же предпочтения выявлены и у человека. Проводился эксперимент, где испытуемым предлагали оценить запахи нательного белья других людей в результате чего, была выявлена зависимость уровня "приятности" запахов от степени совпадения аллельного состояния MHC у испытуемого и у донора источника запаха. Как мужчины, так и женщины предпочитали запахи тех людей, у кого аллельное состояние MHC наиболее сильно отличалось от их собственного. Следует также отметить, что у разных групп организмов эволюция шла разными путями: у млекопитающих, по сравнению с насекомыми, в целом сильнее выражена тенденция к предпочтению неродственных особей в качестве половых партнеров. У млекопитающих, по-видимому, сильнее развиты механизмы предотвращения инбридинга. Это может быть связано с особенностями иммунной системы, которая у млекопитающих отличается наибольшей сложностью и эффективностью - например, структура MHC млекопитающих явно способствует выработке тенденций к предпочтению отличающихся партнеров и к росту общей гетерозиготности. В результате формируются такие особенности эволюции млекопитающих и насекомых как различия в степени эндемизма; относительном числе эврибионтных, полиморфных видов; общем уровне разнообразия - виды млекопитающих проявляют меньшую склонность к дроблению, и т. д.. Вместе с тем, очевидно, что предпочтение "иных" в качестве брачных партеров - вещь относительная; абсолютизация этого принципа привела бы к массовой отдаленной гибридизации и полной деградации вида. Видно, что речь идет именно об "оптимальной величине сходства/различия".

Похожие статьи




Биоразнообразие и главный комплекс гистосовместимости - Изучение биоразнообразия популяции крупного рогатого скота

Предыдущая | Следующая