Коалы уже давно покорили сердца и умы людей благодаря своим милым чертам лица и, казалось бы, расслабленному поведению.
Теперь, в совместном исследовании Консорциума генома коалы, в котором приняли участие 54 ученых из 29 учреждений, включая Киотский университет, исследователи успешно секвенировали весь геном коалы, обнаружив многое, что было неизвестно об этих завораживающих сумчатых.
Прошлые исследования выявили множество уникальных особенностей морфологии, физиологии и экологии коалы. Однако мало что было известно о геноме животного. Благодаря этому исследованию, опубликованному в журнале Nature Genetics, коала стала четвертым сумчатым видом, чей геном был секвенирован, что обеспечило дальнейшее понимание генетической основы ее биологии и установило высококачественный геномный справочник сумчатых млекопитающих.
Консорциум секвенировал более 3,4 миллиарда пар оснований и 26 000 генов в геноме коалы. С помощью этих новых данных Такаси Хаякава из Института исследования приматов Киотского университета и Дон Колган из Австралийского музея проанализировали эволюционный фон генов вкусовых рецепторов коалы, связанных с их уникальной адаптацией к питанию эвкалиптом..
«Первоначальные исследования дали нам представление о генах, связанных с сенсорными рецепторами и ферментами детоксикации, и мне было любопытно узнать, что такое коала», - объясняет Хаякава. «У всех животных, включая людей, «горечь» обычно является предупредительным признаком, указывающим на токсичность. Листья эвкалипта токсичны для большинства животных, но не менее токсичны для коал, и нас интересовало, как они воспринимают эти листья."
Проанализировав геном, дуэт обнаружил, что у коал больше генов рецепторов горького вкуса, чем у любого другого австралийского сумчатого, и даже больше, чем у большинства млекопитающих. Это позволяет животным обнаруживать токсичные метаболиты, содержащиеся в эвкалипте, что позволяет предположить, что коалы могут различать уровни токсичности листьев, которые они глотают.
«Было показано, что коалы проявляют избирательность в отношении листьев, которые они потребляют, избегая как можно большего количества токсичных метаболитов растения», - утверждает Хаякава. «Расширения в каталоге генов вкусовых рецепторов позволяют коалам оптимизировать потребление питательных веществ и избегать растительных токсинов».
Дальнейший анализ также показал, что коалы, по-видимому, имеют функциональные рецепторы как для восприятия сладости, так и для восприятия умами, чего ранее не наблюдалось у других животных с узкоспециализированной диетой.
«Полная последовательность генома является золотым стандартом для понимания любого уникального биологического качества животного», - заключает Хаякава. «Знание генома коалы сыграет ключевую роль в сохранении этих животных».