2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A fajok nagyon eltérő ütemben fejlődnek, és az embert létrehozó evolúciós vonal a leglassabbak közé tartozik. Az Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium (EMBL) tudósai által készített új tanulmány szerint az eredmény az, hogy fajunk megőrizte egy nagyon ősi ősünk jellegzetességeit, amelyek elvesztek a gyorsabban fejlődő állatokban. Ez megdönti az első állatok gének természetéről általánosan elterjedt nézetet. A munka a Science folyóirat aktuális számában jelenik meg.
A fehérjék receptjeit a gének tartják. Az állatok génjei általában extra DNS-szekvenciát tartalmaznak, úgynevezett intronokat – az információkat, amelyeket el kell távolítani, amikor a sejtek új molekulákat hoznak létre. A génekben lévő intronok száma azonban állatonként nagyon változó. Míg az emberek génjeiben sok intron van, addig az általános állatmodellek, például a legyek kevesebb. Evolúciós szempontból sokáig azt feltételezték, hogy az egyszerűbb légygének ősibbek lennének. A jelenlegi tanulmány ennek az ellenkezőjét tárja fel: a korai állatoknak már sok intronja volt, és a gyorsan fejlődő fajok, például a rovarok nagy részét elvesztették.
A tudósok általában összehasonlítják leszármazottjaikat, hogy felfedezzék, milyenek voltak a korai állatok. Ez nehéz, ha távoli rokon állatokat, például embereket és legyeket hasonlítunk össze. Ezekben az esetekben segít megvizsgálni azokat az élő szervezeteket, amelyek megőrizték őseik számos jellemzőjét. Detlev Arendt csoportja ezt a Platynereis dumerlii nevű kis tengeri férgével teszi. "Hasonló állatok már a legkorábbi, mintegy 600 millió évvel ezelőtti kambriumi kövületekben is megtalálhatók" - magyarázza Arendt -, azzal érvelve, hogy a Platynereis olyasmi lehet, mint egy "élő kövület"."Ez ideális modell az evolúciós összehasonlításhoz, hogy megtudjuk, milyenek voltak az emberek, a legyek és a férgek közös ősei."
A közelmúltig ilyen összehasonlításokat csak a fizikai jellemzők, például a csontok, fogak vagy szövetek szerkezete alapján lehetett elvégezni. A DNS-szekvenálás azonban lehetővé teszi a tudósok számára, hogy összehasonlítsák a genetikai kódot, és leolvassák belőle az evolúciós történelmet. Az EMBL, az Egyesült Királyság, Franciaország és az Egyesült Államok kutatóiból álló nemzetközi konzorcium most megszekvenálta a Platynereis genom egy részét. "A Platyreis gének azon része, amelyet meg tudtunk nézni, nagyon világos történetet mesél el" - mondja Florian Raible kutató, aki a legtöbb számítógépes elemzést elvégezte. "A féreg génjei nagyon hasonlítanak az emberi génekhez. Ez egy sokkal eltérő kép, mint amit az eddig tanulmányozott, gyorsan fejlődő fajok esetében láttunk."
Raible egyaránt tagja Arendt csoportjának és egy második EMBL-laboratóriumnak, Peer Bork-nak, amelynek specialitása a genomok számítógépes elemzése."Az emberi gének jellemzően összetettebbek, mint a legyeké" - magyarázza Bork. "A klasszikusan vizsgált fajoknak, például a legyeknek sokkal kevesebb intronja van, ezért sok tudós úgy gondolta, hogy a gének összetettebbé váltak az evolúció során. Voltak már olyan feltételezések, hogy ez talán nem igaz, de hiányzott a bizonyíték. Most közvetlen bizonyítékunk van rá, hogy A gének már az első állatokban meglehetősen összetettek voltak, és sok gerinctelen csökkentette ennek a komplexitásnak egy részét."
Nemcsak az intronok vannak ott – a csapat azt is felfedezte, hogy az elmúlt félmilliárd év során megőrizték a génen belüli pozícióikat." Ez két független mérést ad, amelyek ugyanazt a történetet mesélik el" – magyarázza Raible. "A legtöbb intron nagyon régi, és nem sokat változtak az élet lassan fejlődő ágaiban, mint például a gerincesekben vagy a férgekben. Ez a gerinceseket olyasmivé teszi, mint "élő kövületek" önmagukban."
Az a felfedezés, hogy a Platynereis az állatvilág egy lassan fejlődő ága is, fontos következményekkel jár az emberek tanulmányozása szempontjából."Már hihetetlen sokat tanultunk az emberekről a légykutatásokból" - mondja Arendt. "A tengeri féreg talán még jobban áttekintheti a fontos, megőrzött folyamatokat. A másik dolog, amit ez megmutatott, az az, hogy az evolúció nem mindig a nyereségről szól; a komplexitás elvesztése ugyanúgy fontos szereplője lehet az evolúciónak."
Forráscikk:
Gerinces típusú intronban gazdag gének a Platynereis dumerilii tengeri annelidben
F. Raible, K. Tessmar-Raible, K. Osoegawa, P. Wincker, C. Jubin, G. Balavoine, D. Ferrier, V. Benes, P. de Jong, J. Weissenbach, P. Bork és D. Arendt. Science, 2005. november 25.
