Hol kapod a géneidet?
A nyilvánvaló válasz a szüleitől származik, akiknek petesejtje és petesejtje összeolvadt, hogy megteremtse a genetikai anyag egyedi kombinációját, amely téged teremt. A meglepő új kutatások azonban csavarkulcsot vetnek erre a közismert történetre: Kiderült, hogy az emberben található nagy mennyiségű genetikai anyag valójában valamikor a múltban átugrott más fajoktól, és ez a folyamat a platypuses állatok evolúciójának fő mozgatórugója lehet. az emberek számára.
A kutatók szerint az a gondolat, hogy a DNS jelentős része vízszintesen, nem pedig vertikálisan transzferál, megváltoztathatja az emberek és más állatok kialakulásának megértését. "Ez azt mutatja, hogy ez az idegen DNS, amely bárhonnan származhatott, valamilyen módon bennünk lehet, és megváltozhat a dolgok" - mondja Atma Ivancevic, az ausztráliai Adelaide-i Egyetem bioinformatikai posztdoktori kutatója és egy tanulmány vezető szerzője a közelmúltban jelent meg a Genome Biology .
Kezdjük az elején. Először is, az ugráló gének nem igazán gének. Átültethető génelemek, a nem kódoló genetikai anyag, amely a gének között helyezkedik el. Az emberek tele vannak a dolgokkal - genomunk több mint fele átültethető elemekből áll -, de sok tény, ami valójában csinál, még mindig rejtély. "Úgy tűnik, hogy az egyik szerepe, hogy amennyire csak lehetséges, megismételje magát" - mondja Ivancevic.
David Adelson, az Ivancevic Adelaide-i Egyetem felügyelője és a papíron szereplő társszerző korábban kutatást tett közzé, miszerint a Bovine-B (BovB) nevű átültethető elemek ugráltak körül olyan változatos állatok körében, mint az orrszarvú, a gyík és a platypus. Ahhoz, hogy megnézhesse, mi zajlik a gondolatban, a csoport BovB-ket és egy másik átültethető elemet, L1-et keresett 759 állat-, növény- és gombás faj genomjában, amelyek teljesen leképezett genomjai már elérhetők voltak az interneten.
"Szeretnénk még több fényt megvilágítani, és meg tudnánk érteni, miért mozognak a genomban, és milyen messzire terjedhetnek” - mondja Ivancevic. "Megpróbáltuk keresni az elemek hasonló mérkőzéseit a nagyon távoli fajok között."
Mivel tudták, hogy a BovB elemek átvihetők a fajok között, először nyomon követték a genetikai anyagot. Felfedezték néhány furcsa ágyneműt: néhány BovB legalább kétszer átkerült a békák és a denevérek között, és Ivancevic szerint a kígyókból származó BovB-k legalább a tehenek és a juhok genomjának 25% -át tették ki.
Ezenkívül nyomon követték az L1 elemeket is, amelyek az emberi genom körülbelül 17 százalékát teszik ki, és valószínűleg sokkal idősebbek, mint Ivanovics szerint a BovB elemek. Először találták meg, hogy az L1-eket szintén vízszintesen lehet átvinni: sok állat- és növényfajban voltak jelen, és az állatok által megvizsgált összes emlősben, kivéve a kacsacsőrét és az echidnát (az egyetlen két tojást tojó emlős vagy monotéma, akik életben vannak A bolygó).
Ez arra késztette a csoportot, hogy arra a következtetésre jutott, hogy az átültethető elemek valószínűleg soha nem voltak jelen a monotémákban - ehelyett 160 és 191 millió évvel ezelőtt a többi emlős közös őseként kellett átengedniük.
Ivancevicnek is van egy mechanizmusa szem előtt tartva. Kritikus szempontból a BovB-k olyan kártevőkben is megtalálhatók, mint ágynemű és póréhagyma, míg az L1-eket olyan vízi élősködőkben találják, mint a tengeri férgek és kagylók. Ez arra késztette Ivancevic-ot és kollégáit, hogy úgy gondolja, hogy az átültethető elemek bejuthatnak a különféle lények DNS-ébe ezeknek a parazitáknak vagy más vért szoptató lényeknek, például kullancsoknak vagy szúnyogoknak a járművükön keresztüli felhasználásával.
A denevérek is szerepet játszhatnak. Az átültethető elemek sok gyümölcsfajban inaktívak, ami annak oka lehet, hogy a rovarok táplálkozása különösen érzékenyvé tette őket a horizontális genetikai átvitelre. Más szóval, úgy tűnik, hogy a denevérek megnövekedett képességgel fejlesztették ki az ilyen fajta elemek elnyomását a saját testükben - ugyanakkor gazdaként viselkednek, amelyek képesek azokat más fajokra átvinni.
Nem mintha ezek az átültethető elemek természetüknél fogva rosszak lennének. Ivancevic megjegyzi, hogy míg az L1-k kapcsolatban lehetnek rákkal vagy olyan neurológiai rendellenességekkel, mint például a skizofrénia, más átültethető elemek is részt vehetnek a placenta képződésében vagy az immunrendszer elősegítésében. "Bizonyítékunk van arra, hogy szinte véletlenül jó és rossz dolgokat csinálnak." - mondja és hozzáteszi, hogy az emberekben sok L1 szintén inaktív. "Ez majdnem olyan, mintha a genom megpróbálná kihasználni őket, vagy elhallgattatni őket a hatásuk érdekében."
Chiara Boschetti, az Egyesült Királyságbeli Plymouth Egyetem biológiai tudományok oktatója, aki horizontális génátvitelt tanulmányoz, azt mondja, hogy ez a fajta tanulmány azt mutatja, hogy azok a tudósok, amelyek a „szemét” elemek figyelembe vételére szolgáltak, valóban fontos szerepet játszhatnak a géneket. Egyes esetekben ez befolyásolhatja még a DNS megosztását vagy replikációját, és a kromoszómák működését.
"Úgy gondolom, hogy ennek valamilyen módon megváltozhat a recipiens genomja" - mondja Boschetti, aki nem vett részt Ivancevic munkájában. „Nagyon valószínű, hogy vannak hatások.” Hozzáteszi, hogy az új kutatás új kérdéseket vet fel, például hogy ezek az átültethető elemek milyen gyorsan átjutnak és mennyire aktívak a genomokban.
A tudósok régóta tudják, hogy a genetikai anyag vízszintesen átvihető a baktériumok között; Így alakulnak ki ilyen gyorsan az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia. De az a felfedezés, hogy bonyolultabb organizmusok is ezt teszik, egyre fontosabbá válik, és a genetikai öröklés fogalmának további kutatására ösztönöz. "Bizonyos szempontból hűvös" - mondja. "Mindent hozzátesz egy véletlenszerű dinamikus elemhez."
