ИСТИНА

В отчете представлены результаты, полученные в рамках реализации научного проекта, рассчитанного на два года поддержки фондом РФФИ. Выполненный проект по своей сути является частью более продолжительного научного исследования, которое было начато в 2012 году на кафедре микологии и альгологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова и с тех пор с увеличением своей длительности позволяет получать все более значимые и интересные данные. Мы проводим многолетний эволюционный эксперимент, модельным объектом для которого служит аскомицетный гриб Podospora anserina. Были подобраны условия культивирования, провоцирующие у данного организма необратимые изменения, – непрерывный рост мицелия в жидкой аэрируемой среде. Восемь независимых экспериментальных линий поддерживают путем единовременных регулярных пересевов в свежую питательную среду. В первый год реализации настоящего проекта методом полногеномного секвенирования «следующего поколения» (NGS) были прочитаны последовательности ДНК образцов трех линий, соответствующие второй временной точке (130-й пассаж) от старта эксперимента; образцы всех восьми линий, соответствующие третьей временной точке (268-й пассаж), были отсеквенированы на второй год реализации проекта. Полученные результаты сопоставлены с имеющимися у нас данными по первой временной точке (64-й пассаж). Они позволяют сделать вывод, согласно которому в нашей модельной системе идет положительный отбор de novo мутаций. По прошествии четырех лет эксперимента у изучаемых линий P. anserina высоких частот достигло в сумме 128 однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs) – кандидатов в точечные мутации. Среди них 11 были идентифицированы как синонимические, 52 – как несинонимические, 8 – как нонсенс-мутации (стоп-кодоны), остальные 57 замен попали в некодирующие и непроаннотированные области. В пользу адаптивности хотя бы части нуклеотидных замен говорит, во-первых, явное обогащение последовательностей ДНК несинонимическими и нонсенс-мутациями, в том числе подтвержденное при помощи пермутаций; во-вторых, присутствие эволюционных параллелизмов у независимо растущих линий: имело место накопление точечных замен в одних и тех же генах (в большинстве случаев – в разных их сайтах). Функциональная аннотация показывает, что часть обнаруженных de novo мутаций зафиксировалась в генах, значимых для жизнедеятельности аскомицетных грибов. В отчете обсуждается возможное влияние этих мутаций на фенотип P. anserina. Образцы мицелия всех погруженных линий, а также изолятов, высеваемых из них на агаризованную среду, на уровне ультраструктуры характеризуются комплексом признаков, явно указывающим на то, что они сформированы функциональными, активно делящимися клетками, в которых интенсивно протекают метаболические процессы. Среди таких признаков важно отметить тонкие однослойные клеточные стенки, правильное, регулярное заложение септ, высокую плотность цитоплазмы у большей части клеток в культуре, многочисленные ядра с крупными ядрышками, не фрагментированные митохондрии с часто расположенными продолговатыми кристами, а также в целом – высокую контрастность элементов и четкую визуализацию мембран и всех важнейших клеточных компонентов. Иными словами, длительно поддерживаемые экспериментальные линии P. anserina всецело адаптировались к условиям роста.