Биологи проследили эволюцию генных сетей дрозофилы,

Визуализация генных сетей дрозофилы. Изображение авторов исследования

Команда ученых смогла проследить, как происходят изменения активности генов плодовой мушки дрозофилы в течение ее жизни. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org. Это исследование демонстрирует так называемый системный подход, который играет все большую роль в развитии биологии.

За время существования организма от момента его зачатия и до смерти, в нем включается и выключается множество различных генов. Некоторые из них работают в течение длительного периода, другие "оживают" только один раз. Активация или умолкание каждого отдельного гена оказывает влияние на функционирование многих других. Одной из немаловажных целей современной биологии является поиск этих взаимосвязей и воспроизведение генных сетей организмов.

До настоящего момента большинство исследователей сосредотачивались на изучении отдельных сетей или их работы в конкретном временном отрезке. Авторы данной работы попытались проследить, как генные сети Drosophila melanogaster эволюционируют в течение ее жизни. Они выбрали около четырех тысяч генов и определяли их активность в 66 временных точках. Для того чтобы превратить 66 отдельных "снимков" в "кино", ученые использовали специальный вычислительный алгоритм. С его помощью они воссоздали 23 динамичные генные сети, которые способные перестраиваться в соответствии с задачами развития организма (например, переход от стадии головастика к стадии взрослой особи).

Авторы работы подчеркивают, что использованный ими подход может стать основой для изучения множества важных процессов, например, развития рака или иммунного ответа, так как в каждом из этих случаев генные сети не являются статичными, а постепенно переходят друг в друга.