Przecław News

Informacje o Polsce. Wybierz tematy, o których chcesz dowiedzieć się więcej w Wiadomościach Przecławia.

Badanie żywych skamieniałości ujawnia kluczowe spostrzeżenia genetyczne

W 1859 roku Karol Darwin ukuł termin „żywe skamieliny”, aby opisać organizmy wykazujące niewielką różnorodność gatunkową lub różnice fizyczne w stosunku do swoich przodków w zapisie kopalnym. W nowym badaniu naukowcy z Uniwersytetu Yale dostarczają pierwszych dowodów na mechanizm biologiczny wyjaśniający sposób, w jaki żywe skamieniałości pojawiają się w przyrodzie.

[T]Po raz pierwszy nauka wykazała, że ​​dana linia genetyczna w zasadniczym aspekcie swojej biologii spełnia kryteria żywej skamieliny.

Thomasa J. Neera

Badanie opublikowane w czasopiśmie Evolution pokazuje, że belona – starożytna grupa ryb promieniowopłetwych, która pasuje do definicji żywej skamieniałości – charakteryzuje się najwolniejszym tempem ewolucji molekularnej spośród wszystkich kręgowców szczękowych, co oznacza, że ​​ich genom zmienia się wolniej niż u kręgowców szczękowych. kręgowców. Od innych zwierząt.

Łącząc to odkrycie z procesem hybrydyzacji – kiedy dwa różne gatunki dają zdolne do życia potomstwo – sąsiadujących gatunków na wolności, które ostatnio miały wspólnego przodka w epoce dinozaurów, naukowcy wykazali, że powolne tempo ewolucji ich genomów napędza niskie gatunki w zaniku. różnorodność.

Thomas J. powiedział: „Wykazaliśmy, że powolne tempo ewolucji molekularnej garów hamuje tempo ich rozmnażania” – powiedział Nir, profesor ekologii i biologii ewolucyjnej w College of Arts and Sciences na Uniwersytecie Yale oraz główny autor artykułu. „Zasadniczo jest to pierwszy raz, kiedy nauka wykazała, że ​​dana linia genetyczna w zasadniczym aspekcie swojej biologii spełnia kryteria żywej skamieliny”.

Naukowcy spekulują, że garstki posiadają niezwykle potężny aparat naprawy DNA, umożliwiający im korygowanie mutacji somatycznych i zarodkowych – zmian w DNA zachodzących przed ciążą i po niej – skuteczniej niż większość innych kręgowców.

[The finding] Pomoże nam to nie tylko lepiej zrozumieć różnorodność biologiczną planety, ale pewnego dnia może zostać zastosowane w badaniach medycznych i poprawie zdrowia ludzkiego.

READ  Zobacz, jak SpaceX wystrzeliwuje załogę NASA na Międzynarodową Stację Kosmiczną

pościg D. Brownsteina

Jeśli te odkrycia zostaną potwierdzone, mogą mieć poważne konsekwencje dla zdrowia ludzkiego, powiedział Nair, kustosz oceanografii w Bingham w Yale Peabody Museum.

„Większość nowotworów to mutacje somatyczne, które świadczą o uszkodzeniu mechanizmów naprawy DNA danej osoby” – powiedział. „Jeśli inne badanie wykaże, że mechanizmy naprawy DNA są tak skuteczne, i odkryje, co je powoduje, będziemy mogli zacząć myśleć o potencjalnych zastosowaniach dla zdrowia ludzkiego”.

Siedem żywych gatunków wawrzynu jest prawie strukturalnie podobnych do najstarszych kopalnych gatunków wawrzynu z okresu jurajskiego, około 150 milionów lat temu. Jedna z dwóch głównych żywych linii gar zaczęła pojawiać się w zapisie kopalnym 100 milionów lat temu, w środkowej kredzie.

Analizując zbiór danych składający się z 1105 eksonów – regionu kodującego DNA – z próbki 471 gatunków kręgowców szczękowych, naukowcy odkryli, że DNA gar stale ewoluuje aż o trzy rzędy wielkości wolniej niż w przypadku jakiejkolwiek innej głównej grupy kręgowców. (Odkryli także podobne tempo spowolnienia u jesiotra i włośnika, dwóch innych przykładów żywych skamieniałości, ale mają mocniejsze dane dotyczące gar.)

Następnie naukowcy wykazali, że powolne tempo ewolucji molekularnej koreluje z wolnym tempem specjacji w garach, analizując przykłady hybrydyzacji między dwoma odrębnymi gatunkami gar w systemach rzek Brazos i Trinity w Teksasie.

W miarę wzrostu współczynnika mutacji genetycznych różne gatunki muszą mieć wspólnego młodszego przodka, aby się rozmnażać, wyjaśnił Chase D. Brownstein, absolwent Wydziału Ekologii i Biologii Ewolucyjnej Yale oraz główny autor badania.

„Im wolniejsza mutacja genomu gatunku, tym większe prawdopodobieństwo, że będzie on w stanie krzyżować się z odrębnym gatunkiem, z którego był genetycznie izolowany przez długi okres czasu” – powiedział Brownstein, który rozpoczął współpracę z Nearem nad projektem materiał. Projekt badawczy w ramach studiów licencjackich na Uniwersytecie Yale.

READ  Tajlandia decyduje się na mieszanie ciosów w miarę wzrostu liczby przypadków

Naukowcy odkryli, że dwa gatunki, aligator gar i długonosy gar, które mają wspólnego przodka co najmniej 100 milionów lat temu, nadal wytwarzają żywotne i płodne hybrydy. Jest to najstarszy zidentyfikowany podział rodzicielski wśród wszystkich zwierząt, roślin i grzybów wytwarzających płodne, zdolne do życia hybrydy, wyprzedzający poprzedniego rekordzistę – dwa gatunki paproci – o około 60 milionów lat.

Odkrycie to, w połączeniu z nakładającą się morfologią lub strukturą fizyczną gatunków hybrydowych i innych gatunków wawrzynowych, sugeruje, że powolne tempo mutacji genetycznych wawrzynu tworzy barierę zarówno dla gatunku, jak i ewolucji nowych obserwowalnych cech – twierdzą naukowcy.

„Nasz artykuł pokazuje, że żywe skamieliny to nie tylko dziwaczne przypadki historyczne, ale dostarczają fundamentalnych dowodów na proces ewolucyjny w przyrodzie” – powiedział Brownstein. „Pokazuje, że analiza wzorców w historii ewolucji żywych skamieniałości może mieć konsekwencje dla naszej historii. Nie tylko pomaga nam lepiej zrozumieć różnorodność biologiczną planety, ale może pewnego dnia zostać zastosowana do badań medycznych i poprawy zdrowia ludzkiego”.

Nir i Brownstein są współautorami badania wraz z Daeminem Kimem i Oliverem Orrem z Wydziału Ekologii i Biologii Ewolucyjnej Uniwersytetu Yale. Daniel J. McGuigan z Uniwersytetu w Buffalo; Liandong Yang z Chińskiej Akademii Nauk w Pekinie; Salomon R. David z Uniwersytetu w Minnesocie; i Brian Kresser z Uniwersytetu Południowego Mississippi.

Krokodyl gar
Nowe badanie wykazało, że ewolucja molekularna garstek jest najwolniejsza ze wszystkich kręgowców szczękowych, co oznacza, że ​​ich genom zmienia się wolniej niż genomy innych zwierząt. (Zdjęcie: David Solomon)

/Wydanie uniwersyteckie. Ten materiał od oryginalnej organizacji/autora(ów) może mieć charakter chronologiczny i został zredagowany pod kątem przejrzystości, stylu i długości. Mirage.News nie zajmuje stanowisk korporacyjnych ani stron, a wszystkie opinie, stanowiska i wnioski wyrażone w niniejszym dokumencie są wyłącznie opiniami autorów. Zobacz całość tutaj.