Пока живу — эволюционирую
Может ли эволюционировать организм, все гены которого абсолютно необходимы для жизни? Ведь если какой-то ген в результате мутации обретет способность выполнять какую-то новую функцию, то кто же будет выполнять его прежнюю? Но не могли же самые древние организмы возникнуть сразу с запасом не слишком нужных генов!
В свое время это соображение было одним из наиболее серьезных возражений против дарвиновской модели эволюции. Но в 1970 году японский генетик Сусуму Оно предположил, что первым шагом к появлению нового гена является удвоение (амплификация) какого-нибудь уже имеющегося. Если это интенсивно работающий ген, то появление его копии будет поддержано отбором, а дальше одна из копий может, мутировав, взять на себя принципиально новую функцию. После появления методов секвенирования, позволяющих выяснить эволюционную историю и родственные связи конкретных генов, гипотеза Оно была успешно подтверждена на разных генах разных организмов. Но принципиальный вопрос о возможности эволюции организма, у которого все гены жизненно необходимы, остался.
В природе таких организмов попросту нет. Но не так давно он был создан искусственно. Знаменитый молекулярный биолог Крейг Вентер и сотрудники его института сначала удалили из клетки бактерии Mycoplasma mycoides – обладателя самого маленького генома среди всех клеточных организмов – ее геном и заменили его точной копией, синтезированной искусственно. Убедившись, что «синтетическая » бактерия успешно живет и размножается, они начали последовательно удалять ее гены. В конце концов от 901 гена микоплазмы в «минимизированной» клетке осталось 493. (Строго говоря, абсолютно необходимыми для жизни были только 474, остальные 19 можно было вырезать, но без них колонии микоплазмы уж слишком медленно росли на лабораторных средах.)