19.12.2014 11:18
Новости.
Просмотров всего: 9417; сегодня: 1.

Ученые из НГУ помогли составить новое древо птиц

В декабрьском номере журнала Science, основной темой которого стали орнитологические исследования, вышел цикл статей, освещающий основные результаты работы международного научного коллектива. В его состав вошли более 200 ученых из 20 стран и 80 научных лабораторий. Среди соавторов статей – выпускники НГУ и ученые Денис Ларкин (University of London) и Полина Перельман (Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН).

Группа ученых под руководством Эрика Джарвиса (Duke University) и Годжи Джанга (Beijing Genomics Institute) поставила задачу разрешить филогенетические вопросы с помощью самых современных данных – данных по сравнению ДНК последовательностей всего генома.

До 2008 года учеными был отсеквенирован только один геном птицы – курицы. Потом появились данные по геному земляного вьюрка (2008), индейки (2009), волнистого попугайчика (2011) и древесного вьюрка (2013). Это были первые важные шаги, но существует около 10 тысяч видов птиц. Систематика птиц имеет множество нерешенных вопросов не только на уровне видов-подвидов, но и на высоких уровнях отрядов ученые не могут прийти к консенсусу по поводу порядка ответвления на древе птиц.

Предпринимаемые ранее попытки разрешить спорные вопросы систематики птиц с помощью традиционных методов сравнения по морфологическим признакам или по сравнению ограниченного набора ДНК последовательностей (менее 20 генов) так и не смогли разрешить все вопросы. Идея исследования состояла в том, чтобы отсеквенировав полностью геном и получив данные по генам и районам ДНК, эволюционирующим с различными скоростями и найдя схожие участки ДНК, можно было наверняка определить степень родства видов птиц и последовательность их появления в ходе эволюции. Даже полногеномные данные пока не смогли дать на выходе однозначную картину эволюции птиц. Одна из причин – очень быстрое и «одновременное» по меркам эволюции появление множества новых видов птиц, которое произошло после вымирания динозавров, «освободивших» экологические ниши, которые заняли птицы и млекопитающие. Однако многие ответы все же удалось получить.

– Эта статья – новая веха в исследованиях недавно появившегося направления филогеномики – построения эволюционных древ на основе геномных данных, – рассказывает Полина Перельман. – На сегодняшний день отсеквенировано уже немало геномов животных. Однако только для птиц была специально отобрана группа геномов для секвенирования, чтобы потом провести всеобъемлющий анализ всего класса.

– Сейчас наступает один из интереснейших этапов – расшифровки геномных данных. Огромный шаг уже сделан – геномы отсеквенированы, теперь можно приниматься за самые интересные вопросы – исследовать как работают гены для создания определенного признака (например, внешних признаков, таких как окрас перьев или форма клюва или признаков, относящийся ко внутреннему устройству, таких как формирование пения, полета, перьев и других характерных для птиц черт). Для нашей лаборатории цитогенетики животных в Институте молекулярной и клеточной биологии интересным и совершенно нерешенным вопросом остается установление связи между данными геномного секвенирования и конкретными носителями генетической информации – хромосомами. А также вопрос преобразования различных наборов хромосом в ходе эволюции.

В ходе же всего проекта по секвенированию и анализу геномов птиц было сделано множество новых открытий, поэтому была опубликована не одна статья, а цикл, в который вошло около тридцати статей.

Новое древо птиц из статьи по филогеномике теперь безусловно войдет в учебники.

У основания древа птиц отделились нелетающие птицы, потом гусино- и куринообразные. Затем появляется большая группа Neoaves – современных птиц. Здесь ученые выделили две новых систематических группы у птиц – Columbea (фламингообразные, поганкообразные, голубиные, рябкообразные, мадагаскарские пастушки) и Passerea (остальные отряды Neoaves). Когда все отряды были расставлены «по местам», стало видно, что некоторые морфологические признаки, казалось бы, объединяющие виды в одну группу (способность к вокальному обучению у колибри, попугаев и певчьих воробьиных или способность к плаванию под водой у поганок и в другой ветви – у бакланов и гагар), возникали независимо несколько раз в классе птиц.

– Нужно понимать, что древо включает в основном только представителей отрядов, необходимо продолжать работу, чтобы создать детальную систематику на основе данных ДНК для уровней семейств, родов и видов. Биоинформатические инструменты в области анализа сверхпротяженных геномных данных для филогеномных исследований как раз и были созданы в ходе этого проекта. Другой важный вклад проекта – создание базы полногеномных последовательностей основных отрядов птиц. Это необъятный материал для дальнейших исследований, особенно в области сравнения, в том числе и с геномом человека, – заключила Полина Перельман.

Ученые из Новосибирска участвовали в проекте на первых этапах.

– Мы осуществляли проверку принадлежности выделенной ДНК к определенному виду птиц. Например, образец ДНК дальневосточного журавля не был подтвержден и в результате его не выбрали для геномного секвенирования. Нередки случаи, когда при сборе образцов или при их обработке происходит путаница, или существуют трудности в установлении принадлежности к определенному виду или полу, поэтому важно все проверить на нескольких этапах перед секвенированием. Наш отдел разнообразия и эволюции геномов ИМКБ СО РАН является участником проекта «Геном 10К», возглавляемого Стивеном О'Браейном, Дэвидом Хаслером и Оливером Райдером, который ставит амбициозную цель секвенирования 10 тысяч геномов животных. Серия работ по расшифровке геномов птиц – прямой результат этого исследования, положившего начало новому «Консорциуму Геномов Птиц», который будет заниматься курированием полученных данных и дальнейшим их изучением», – отмечает Полина.


Новосибирский государственный университет (НГУ) – участник федерального Проекта повышения конкурентоспособности ведущих российских вузов (Проект 5-100), занимает второе место среди лучших университетов России согласно международному рейтингу журнала Times Higher Education. Основан в 1959 году в Новосибирском Академгородке, одном из важнейших научных и образовательных центров России. Главный принцип подготовки студентов в НГУ — привлечение преподавателей, активно работающих в науке. В университете преподают специалисты-практики, находящиеся на пике своей карьеры в науке, высокотехнологичных компаниях, бизнесе. 80% преподавателей НГУ — научные сотрудники институтов СО РАН. На 13 факультетах обучаются более 6000 студентов, учебный план университета включает более 300 дисциплин.


Ньюсмейкер: Новосибирский государственный университет — 67 публикаций
Поделиться:

Интересно:

«Выберу.ру»: рейтинг лучших кредитов наличными за июнь 2025 года
11.07.2025 18:29 Аналитика
«Выберу.ру»: рейтинг лучших кредитов наличными за июнь 2025 года
В сезон отпусков и ремонтов «Выберу.ру» составил рейтинг банков с наиболее выгодными заёмщикам потребительскими кредитами благодаря дисконтам к ставкам, возврату процентов и отсрочке первого платежа. В ходе исследования аналитики финансового маркетплейса «Выберу.ру» сравнили текущие параметры кредитов наличными в ТОП-100 российских банков (по размерам кредитных портфелей на 01.05.25 г.). Результатом экспертной оценки и расчётов кредитного калькулятора сервиса стал рейтинг продуктов по итогам июня в разрезе двух групп кредитных организаций: — «Лучшие кредиты наличными банков ТОП 1-50»; — «Лучшие кредиты наличными банков ТОП 51-100». Методика, которую «Выберу.ру» применил в исследовании, позволила ранжировать потребительские кредиты не только по размерам ставок. В качестве значимых критериев были использованы: полная стоимость кредита; коэффициент, отражающий диапазон минимальной...
ITKey CLUB: Идеальный Cloud Adoption – инсайты для ИТ-руководителей
11.07.2025 17:20 Мероприятия
ITKey CLUB: Идеальный Cloud Adoption – инсайты для ИТ-руководителей
3 июля 2025 года состоялось ключевое событие для ИТ-руководителей – летняя сессия ITKey CLUB под названием «Идеальный Cloud Adoption: Каждый шаг имеет значение!». Мероприятие, организованное компанией ITKey (ООО “Ключевые ИТ-решения”), собрало ведущих экспертов и визионеров отрасли для обсуждения актуальных вопросов внедрения облачных технологий, преодоления зависимости от поставщиков (vendor-lock) и построения эффективных ИТ-инфраструктур. Открывая мероприятие, Андрей Ковалёв, Генеральный директор и сооснователь ITKey, подчеркнул стратегическую важность облачной трансформации: «В условиях стремительно развивающегося цифрового мира переход в облако - это уже не просто техническое обновление, а стратегическая трансформация. Сегодня вопрос стоит не в том, нужно ли внедрять облачные технологии, а в том, как сделать это правильно: эффективно, безопасно и в соответствии с долгосрочными...
Чем запомнился фестиваль «Толстой»
11.07.2025 09:41 Мероприятия
Чем запомнился фестиваль «Толстой»
В Ясной Поляне завершился уже девятый театральный фестиваль «Толстой». Трехметровый Лев Николаевич, современная крестьянская школа и новая роль Евгения Цыганова — рассказываем, чем запомнился уик-энд в Тульской области. От других летних театральных фестивалей «Толстого» в первую очередь отличает какой‑то особенно теплый вайб — здесь всегда есть ощущение, что ты приехал в усадьбу, где тебя принимают как долгожданного гостя, усталого путника, промотавшегося и милого сердцу дворянина. Угощают на фуд-корте бургерами, предоставляют свои поля и леса для прогулок, а главное — предлагают обширную культурную программу. Это всегда крупные знаковые спектакли или концерты, так или иначе связанные с Толстым, а также объемная кинопрограмма на сеновале, целый детский театральный блок...
К годовщине завершения оборона крепости Баязет
10.07.2025 11:09 Аналитика
К годовщине завершения оборона крепости Баязет
Героическая оборона крепости Баязет русскими войсками завершилась 10 июля 1877 года. Во время осады бойцы гарнизона были доведены до крайней степени изнурения, которая требовала длительного гигиенического лечения. Это событие стало одним из героических эпизодов русско-турецкой войны и имело важное как стратегическое, так и моральное значение. Баязетское сражение началось 18 июня. В результате активных военных действий турецкой армии русский гарнизон оказался осажденным в небольшой цитадели в глубоком тылу противника. После планируемого избавления от него путем капитуляции или уничтожения, сводный Ванско-баязетский отряд турецкой армии под командованием бригадного генерала Фаик-паши должен был вторгнуться в российские пределы в Закавказье, границы которого на тот момент оставались фактически незащищенными. Однако попытки взять цитадель штурмом или принудить русский гарнизон сложить...
Народное ополчение в боях с фашизмом
10.07.2025 10:12 Аналитика
Народное ополчение в боях с фашизмом
В годы Великой Отечественной войны эти военные и военизированные формирования создавали в помощь РККА из тех, кто не подлежал мобилизации. Нападение гитлеровской Германии на СССР и угроза самому существованию нашего народа подняли советских людей на непримиримую борьбу с врагом. Сотни тысяч рабочих, служащих, студентов, колхозников, работников науки, техники, культуры и др. обращались в партийные и советские организации, в военкоматы с просьбой отправить их на фронт. Во многих городах началось формирование рабочих отрядов, коммунистических батальонов, отрядов партийно-советского актива, групп самообороны. Такие формирование участвовали в боях в Бресте, Гродно, Перемышле, Лиепае в первые дни войны. 24 июня 1941 года СНК СССР принял постановление о создании на добровольных началах в прифронтовой полосе истребительных батальонов. Они...