Горизонтальный перенос генов

Дупликации генов увеличивают общее количество ДНК в клетке и создают возможность для приобретения генами в процессе эволюции новых функций. Душшцированные гены входят в состав генома потомков носителя предкового гена. Другими словами, предковый и дуплицированные гены входят в состав генофонда одного и того же вида. На первый взгляд эволюция посредством включения гена, возникшего в одном виде, в генофонд другого вида невозможна: поскольку виды репродуктивно изолированы друг от друга, они эволюционируют как независимые общности. Однако уже несколько десятков лет известно, что прокариоты способны включать чужеродную ДНК посредством процессов трансформации и трансдукции. Хорошо также установлено, что эукариотические клетки в культуре ткани способны включать ДНК другого вида (см. гл. 18). Недавно получены данные, свидетельствующие о том, что гены могут переходить от одного эукариотического организма к другому и даже от эукариот к прокариотам, хотя такое явление должно происходить очень редко даже в эволюционном масштабе времени, если оно вообще происходит.

Два возможных случая горизонтального переноса генов (т. е. переноса генов между одновременно существующими видами, а не от предка потомкам) относятся к морским ежам. Молчащие сайты избыточных кодонов высокоповторяющихся генов, кодирующих гистоны Н4 и Н3, эволюционировали в нескольких видах морских ежей со скоростью 0,5-0,6 нуклеотидных замен в миллион лет, т.е. со скоростью, близкой к наблюдаемой для генов с уникальными последовательностями, кодирующих белки. У одного из видов, Psammechinus miliaris, скорость эволюции этих молчащих сайтов оказалась в 100-200 раз ниже нормальной. Одно из возможных объяснений состоит в том, что по некоторым неизвестным причинам Psammechinus находится под действием сильного отбора, более чем в сто раз снижающего скорость эволюции молчащих сайтов по сравнению с другими видами. Альтернативное объяснение: кластер генов гистона получен от другого вида, Strongylocentrotus drobachiensis, в последний миллион лет, хотя эти виды разошлись от об-