Cкомпенсированные сдвиги рамки считывания и их роль в эволюции белковых последовательностей

Вопрос о том, откуда берутся новые белковые последовательности - один из горячо обсуждаемых вопросов молекулярной эволюции. Сейчас известно множество различных механизмов, многие из которых наблюдаются в реальных данных и встречаются очень часто. Однако существует механизм, потенциально способный порождать новые аминокислотные последовательности, но который обычно не берётся в расчёт. Это мутации выпадения и вставки нуклеотидов (инсерции и делеции) длины не кратной трём. Такие мутации сдвигают рамку считывания, и белок, синтезируемый с гена стакими мутациями, получается совершенно другим - появляется совершенно новая последовательность аминокислот. Однако эти мутации зачастую вызывают преждевременные стоп-кодоны, и белок получается слишком коротким, и, скорее всего, нефункциональным. Этот механизм не считается важным, поскольку ожидается, что они в большинстве случаев вредят организму, и не варианты генов с такими мутациями не увеличиваются в частоте (против них действует сильный отбор). Однако если две инсерции и/или делеции длины не кратной трём происходят рядом друг с другом, и при этом их суммарная длина кратна трём (например, инсерция длины 4 и инсерция длины 2), рамка считывания изменится только в участке гена между этими мутациями, и есть шанс, что белок с измененной аминокислотной последовательностью всё ещё будет работать. Именно такие случаи (скомпенсированные сдвиги рамки считываения) мы и изучаем в данной работе. Мы используем в качетсве данных полноэкзомные выравнивания 100 позвоночных животных и 122 насекомых (точнее, мух и кормаров). Мы нашли 11 надёжных случаев скомпенсированных сдвигов рамки считывания и изучили их свойства. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что этот механизм действительно работает в генах животных, но не распространён широко.