caenogenesis (caenogenesis) wrote,
caenogenesis
caenogenesis

On the Origin of Leprosy

В заголовок этого поста вынесено название статьи по геномике возбудителя проказы (Monot et al., 2005). По-моему, блестящий пример того, как из небольшого количества данных можно сделать четкие и интересные выводы. Напомнило задачку Шерлока Холмса с пляшущими человечками.
Итак. Во-первых, геном M. leprae маленький, подвергшийся сильной редуктивной эволюции (в нем больше 1000 псевдогенов); именно из-за потери большого числа генов, контролирующих метаболические пути, эта бактерия является облигатным внутриклеточным паразитом и не культивируется ни на каких искусственных средах. Во-вторых, внутривидовая изменчивость ее генома - низкая, он в целом достаточно стабилен. Понимая это, авторы сосредоточились на самых элементарных составляющих генетической изменчивости: на однонуклеотидных полиморфизмах (single-nucleotide polymorphisms, SNPs), которые удалось найти в некодирующих участках генома. Причем для окончательного анализа их было выбрано всего лишь три штуки.
И тут начинается комбинаторика. У нас есть три однонуклеотидных локуса. Сколько типов нуклеотидов возможно в каждом локусе? Правильно, четыре: А, Т, Г или Ц. Полное число возможных здесь комбинаций равно 4х4х4 = 64.
Первая ценная информация заключается в том, что в популяциях M. leprae из 64 потенциально возможных сочетаний обнаружено всего 4:

ЦГА
ЦТА
ЦТЦ
ТТЦ


Итак, у нас есть четыре генетических типа. Остается понять, кто из них от кого произошел.
Включаем дедуктивный метод. Прежде всего мы видим, что в трех вариантах из четырех в первой позиции стоит Ц. Разумно предположить, что это примитивное состояние. Таким образом, SNP-тип 4 (ТТЦ) из кандидатов на роль самого древнего пока что исключается.
Во второй позиции в трех вариантах из четырех стоит T. Аналогичным образом предполагаем, что и это состояние примитивно, и исключаем из кандидатов на роль самого древнего SNP-тип 1 (ЦГА).
Значит, самый древний SNP-тип M. leprae выглядит так:

ЦТ_

Что здесь в третьей позиции? Этого мы пока сказать не можем. Из четырех типов в двух случаях в третьей позиции стоит А, в двух других Ц. Примитивность того и другого состояния равновероятна. Для выбора нужна дополнительная информация. Чтобы ее получить, нам придется наложить генетические типы на географическую карту.
Tags: проказа
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 21 comments