Вчені вперше відсеквенували повний геном коали і проаналізували понад 26 тисяч активних генів, повідомляється в. Це дозволило вченим зрозуміти, чому сумчасті ведмеді можуть харчуватися отруйним листям евкаліпту без шкоди для себе, як вони вибирали відповідну для себе дієту і як навчилися зберігати від інфекцій дитинчат і дорослих особин.
Коала (на сьогоднішній день єдиний представник сімейства коаліційних, який мешкає в Австралії. Коали - найближчі родичі вомбатів, їх загальний предок жив близько 30-40 мільйонів років тому. У давнину на континенті існувало 15-20 видів цих тварин, а існуючий нині вид з'явився близько 350 тисяч років тому. На сьогоднішній день відомо три підвиди. Один з них мешкає в Квінсленді, на північному сході континенту, два інших - на півдні і південному сході країни. Попередні дослідження (правда, проведені більше 20 років тому) показали, що у двох з трьох підвидів низька генетична різноманітність і високий відсоток близькородного схрещування.
Самка коали народжує недорозвиненого дитинча після 35-денної вагітності, і наступні півроку малюк проводить у материнській виводковій сумці. Коали дуже вибіркові в їжі: вони харчуються майже виключно евкаліптовим листям, і з 600 видів евкаліптів віддають перевагу близько 30. Майже всю воду тварини отримують з листя, тому включають в раціон ті види евкаліптів, в листях яких міститься не менше 55 відсотків води. Оскільки листя низькокалорійне, тваринам потрібно з'їдати до 400 грамів листя на день і економити енергію. Вони сплять близько 20 годин на день, а більшу частину решти чотирьох годин їдять. Евкаліптове листя не надто приваблива їжа не тільки через свою низьку калорійність. Вони містять надзвичайно отруйні для більшості інших тварин сполуки. Коали ж пристосувалися до них, і тим самим практично уникнули харчової конкуренції. Однак яким чином вони адаптувалися до отруйної їжі, і як вони розрізняються відповідні дерева серед величезної різноманітності видів евкаліптів, досі було неясно.
Щоб відповісти на ці та інші запитання (наприклад, як коали захищаються від інфекцій і як у майбутньому можна зберегти вигляд), вчені з консорціуму «Геном коали» відсеквенували повний геном сумчастого ведмедя. Колектив дослідників, який на сьогоднішній складається з 54 вчених з семи країн під керівництвом доктора Ребекки Джонсон (Rebecca Johnson), почав роботу в 2013 році і вже опублікував частину результатів.
У новій роботі вчені представляють безпосередньо результати секвенування геному і аналізу 26 558 активних генів, з яких він складається. Геном коал виявився більше людського (3,42 проти 3,2 мільярдів пар нуклеотидів), але складається з меншого числа хромосом (16 проти 23 пар).
Вчені виявили, як сумчасті ведмеді пристосувалися до своєї отруйної дієти. У них виявилося набагато більше, ніж у інших тварин, генів, які кодують білки з сімейства цитохромів Р450. Ці ферменти окисляють різні речовини, перетворюючи їх на розчинні у воді метаболіти, які швидко виводяться з сечею. Виявилося, що у коал цитохроми виробляються в багатьох тканинах, в тому числі, в печінці. Однак у захисту опинилася і зворотна сторона - цитохроми швидко розщеплюють антибіотики, які дають хворим коалінам.
Також гени дозволили пояснити здатність тварин розпізнавати потрібні види евкаліптів. У коал виявилося 24 гени, відповідальних за розпізнавання гіркого смаку - найбільша кількість серед австралійських сумчастих. Крім того, у них виявилося шість генів, які кодують вомероназальні рецептори, здатні вловлювати запах не надто летючих речовин. Для порівняння, у сумчастого диявола і сірого короткохвостого опосума по одному такому гену, а у утконоса і валлабі їх немає взагалі. Коали здатні відчувати і «смак води» - розпізнавати вміст води в евкаліптових листях. Вони навчилися цього, збільшивши кількість генів білка аквапорину 5, який утворює пори в клітинній мембрані, через яку вода проникає в клітини.
Дослідники з'ясували, що коали захищають дитинчат від інфекцій, поки ті сидять у сумці, за допомогою грудного молока. До його складу входять специфічні тільки для коал ферменти, що володіють антимікробною дією. Вони захищають молодих тварин від ряду бактеріальних і грибкових інфекцій, у тому числі від хламідій які викликають захворювання очей і сечостатевої системи. Дорослі коали рятуються від інфекцій за допомогою численних білків імунної системи - імуноглобулінів, білків головного комплексу гістосумісності, Т-лімфоцитів.
Крім того, вчені знайшли нові генетичні маркери і з їх допомогою переконалися, що підвиди, у яких згідно старим дослідженням, було низьке генетичне розмаїття і великий відсоток близькородного схрещування через ізольованість популяцій, насправді змішуються між собою і генетичне розмаїття у них досить високе.
Більш детально про повадки та особисте життя коал розповідає Женя Тимонова в одному з випусків «Все як у звірів».