«Последствия этого исследования близки к революционным, — сказал профессор Джеймс Макайнерни из Университета Ноттингема, глава научной группы. — Показав, что эволюция не такая хаотичная, как казалось, мы открыли путь к широкому спектру возможностей в синтетической биологии, медицине и экологии».

Команда ученых провела анализ пангенома — полного набора генов определенного вида, чтобы ответить на вопрос, можно ли предсказать эволюционную траекторию геномов. Для этого они применили метод машинного обучения Random Forest, а также набор данных из 2500 полных геномов одного вида бактерий. С помощью компьютера каждый ген каждого генома приписали к какому-то «семейству генов», чтобы затем можно было сравнить закономерности в наличии или отсутствии этих семейств в геномах.

Исследователи обнаружили, что некоторые семейства генов не появлялись в геноме, если там уже имелось другое семейство, а некоторые семейства, наоборот, предпочитали присутствие других семейств. По сути, ученые открыли неизвестную ранее экосистему, внутри которой гены сотрудничают или конфликтуют друг с другом, пишет Phys.org.

«Эти взаимодействия генов делают аспекты эволюции некоторым образом предсказуемыми и, более того, у нас теперь есть инструмент, позволяющий нам совершать эти предсказания», — сказала Мария Доминго-Сананес, одна из исследователей.

Открытие может, к примеру, стать отправной точкой для изучения генов, поддерживающих ген резистентности антибиотикам. Для создания микроорганизмов, улавливающих углекислый газ или разлагающих отходы. Или для синтеза новых видов генетических структур для лекарств и вакцин.

В прошлом году команда ученых опубликовала статью, описывающую важную закономерность, присутствующую в природе. Вкратце, новый закон гласит — все комплексные естественные системы развиваются до состояний большей сложности и разнообразия. Другими словами, эволюция не ограничивается жизнью на Земле, она протекает во всех других системах — от планет и звезд до атомов, минералов и многого другого.