مردم 600 میلیون سال پیش ردیابی شدند!


روآرو- بر اساس یک مطالعه جدید، بسیاری از حیوانات دریایی مدرن، از جمله اسفنج ها و چتر دریایی، کروموزوم هایی با همان ساختار باستانی دارند که بیش از 600 میلیون سال پیش از اجداد اولیه خود به ارث برده بودند. این کشف شگفت‌انگیز وجود «تکامل محافظه‌کارانه» را نشان می‌دهد که می‌تواند پیوندهای مهمی را بین موجودات زنده مدرن، از جمله انسان و اجداد دور آنها ایجاد کند.

به گزارش فرارو. دانیل روهسار، مدیر تحقیقات مارتلا فوسکت براون، مدیر گروه زیست شناسی مولکولی و سلولی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، گفت: هر “. ، برکلی. این یکی از اصلی‌ترین دلایلی است که ما می‌توانیم با مطالعه موجوداتی مانند مگس‌های میوه، کرم‌های نماتد، چتر دریایی و سایر موجودات مشابه بیشتر در مورد زیست‌شناسی انسان بیاموزیم.»

یک تحلیل جدید پیش بینی می کند که اولین حیوانات چند سلولی ژن های خود را بر روی 29 جفت کروموزوم باستانی حمل می کردند. بسیاری از این کروموزوم ها به مدت نیم میلیارد سال ثابت مانده اند، زیرا اولین حیوانات در اقیانوس ها تکامل یافته و از مهره داران به کرم ها به انسان تبدیل شده اند. برای مقایسه، انسان در حال حاضر دارای 23 جفت کروموزوم در مجموع 46 جفت کروموزوم است که حاصل دو ماکت و ترکیب های متعدد و بازآرایی کروموزوم ها از منشاء حیوانی است.

این مطالعه که توسط دانیل رخسار و اولگ سیماکوف از دانشگاه وین در اتریش انجام شد، اولین مطالعه‌ای بود که مکان‌های کروموزومی ژن‌ها را در حیوانات مختلف مانند اسفنج‌ها، چتر دریایی، حلزون‌ها و سایر مهره‌داران آبزی که در سازمان‌های کروموزومی کمیاب هستند، مقایسه کرد. اگرچه این نوع تجزیه و تحلیل بر روی بسیاری از مگس‌های میوه و مهره‌داران از جمله انسان انجام شده است، اما این ژن به تازگی در مقیاس کروموزوم برای مهره‌داران مختلف شناسایی شده است.

تکامل محافظه کارانه

با استفاده از تکنیک‌های پیچیده‌تر برای شناسایی نزدیک‌ترین ژن‌ها هنگام جمع‌آوری کروموزوم‌ها، دانشمندان در سال‌های اخیر شروع به شناسایی ژن‌ها به کروموزوم‌ها کرده‌اند. نیزه فلوریدا (موجود دریایی حباب مانند معروف به amphioxus)، حلزون اسفنجی آب شیرین و چتر دریایی وحشی. رخسار، سیماکوف و گروه آنها با تعیین توالی کروموزوم پنجمین Hydra vulgaris، گونه دیگر cnidarian، این کمپلکس را گسترش دادند.

مردم 600 میلیون سال پیش ردیابی شدند!

رخسار گفت: «آنچه ما پیدا کردیم قابل توجه است. اگر این پنج گونه را با هم مقایسه کنید، خواهید دید که حفاظت گسترده ای وجود دارد. در بسیاری از موارد، کروموزوم های کامل یا قطعات بزرگ کروموزوم به هم چسبیده اند. کروموزوم کامل در اسفنج می تواند مطابق با کروموزوم ژله باشد. آنها به یک شکل سازماندهی نشده اند، اما در این مقیاس طولانی، یک کروموزوم مانند یک کیسه ژنتیکی رفتار می کند که یکپارچگی خود را از زمان منشاء حیوانی قبل از کامبرین حفظ کرده است.

وقتی محققان در مدل‌های ستون فقرات خود دریافتند که ژن‌ها تمایل به همزیستی روی کروموزوم‌ها دارند، چیزی به نام synteny به معنای “روی یک رشته” است. بر این اساس، آنها مانند سایر مهره داران از جمله لاک پشت های دریایی و کرم ها و نرم تنان را پیش بینی کردند. هنگامی که آنها کروموزوم های این موجودات را بررسی کردند، دفاع مشابهی از DNA در سراسر کروموزوم ها کشف کردند. به نظر می رسد همه آنها به همان 29 جفت کروموزوم برمی گردند که در اجداد اولیه حیوانات وجود داشته است.

این دستاورد برای انسان و سایر مهره داران چه معنایی دارد؟

چان زاکربرگ، زیست شناس و عضو مؤسسه ژنوم عمومی در لارنس برکلی ملی، می گوید: «اگر آمفیوکسوس را با گوش ماهی مقایسه کنید و سپس مهره داران مختلف را نشان دهید، می بینید که 18 گروه مختلف از ژن ها همیشه یکسان به نظر می رسند. آزمایشگاه. آنها همیشه روی یک قطعه DNA با هم حرکت می کنند، بنابراین ساده ترین تفسیر این است که 18 کروموزوم در جد قبل از ستون فقرات وجود دارد.

رخسار و تیمش مدت‌ها بر این باور بودند که کروموزوم‌ها بیش از آنچه قبلا تصور می‌شد ذخیره می‌شوند. در طول 20 سال گذشته، او و تیمش توالی و ژن های حیوانات مختلف از جمله لاک پشت های دریایی، پلاکوزورا، گونه های مختلف اسفنج، خارپشت دریایی، اختاپوس، کاترپیلار، کرم و گرده را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده اند. اگرچه ژن‌های اصلی اغلب تقسیم‌بندی می‌شوند، اما نشانه‌هایی از گروهی از ژن‌های حفاظت‌شده باستانی مرتبط با حیوانات مختلف وجود دارد. فناوری‌های جدیدی که شناسایی همه کروموزوم‌ها را ممکن می‌سازد، اکنون این فرضیه‌های اساسی را تأیید کرده‌اند.

مردم 600 میلیون سال پیش ردیابی شدند!

این واقعیت که ژن‌های مهره‌داران مختلف، علی‌رغم صدها میلیون سال تکامل مستقل، به طرز شگفت‌آوری منسجم باقی می‌مانند، ممکن است نشان دهد که پرش‌های ژنتیکی در کروموزوم‌ها دشوارتر از آن چیزی است که دانشمندان تصور می‌کردند. احتمالاً هیچ دلیل شناخته شده ای وجود ندارد که چرا مجموعه ژن ها به این صورت با هم هستند. یک مثال شناخته شده ژن Hox است که تعیین می کند کدام قسمت از جنین حیوان سر و دم را تشکیل می دهد. همه این ژن ها در اکثر مهره داران روی یک کروموزوم منفرد گروه بندی می شوند و این خوشه برای شکل گیری آنها در طول تکامل مهم است. رخسار گفت: خوشه های عملکردی این ژن ها ممکن است یک استثنا باشند، اگرچه هنوز هیچ مدرکی مبنی بر اینکه خوشه های یافت شده در مطالعات اخیر رابطه عملکردی داشته باشند وجود ندارد.

به نظر می رسد ذخیره این کروموزوم در مورد مهره داران متوقف شده باشد زیرا در ابتدای تکامل ستون فقرات کل ژن دو بار در خانواده تکرار می شود که منجر به مهره داران گروه فک می شود.پستانداران، پرندگان، خزندگان، دوزیستان و اکثر ماهی ها . در طول این تکثیر عظیم، یک سری از بازآرایی‌های کروموزومی ژن‌های اولین استخوان فک را تشکیل دادند که در نهایت انسان را تشکیل داد. رخسار و همکاران با ردیابی گروه‌هایی از ژن‌ها در حین حرکت از کروموزوم به کروموزوم با تکامل اولین مهره‌دار، توانستند از تقسیم مهره‌ای-نخاعی عبور کرده و اولین کروموزوم را به حیوان متصل کنند. ستون فقرات معاصر. نتیجه این است که اکنون می‌توانیم انسان‌های 600 میلیون سال پیش را ردیابی کنیم.

نکته جالب این است که وقتی این کروموزوم های پروتکل باستانی را برش می دهیم و آنها را روی “درخت زندگی” مرتب می کنیم، می توانیم پیش بینی های جدیدی نیز انجام دهیم. البته برخلاف فیزیک یا شیمی، ما معمولاً نمی‌توانیم چنین پیش‌بینی‌هایی را در زیست‌شناسی انجام دهیم، اما اکنون، با این کشف به یک معنا، این امکان وجود دارد، زیرا اکنون تقریباً هیچ اطلاعاتی در مورد ژن‌های حیوانات نداریم.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی فرارو


تمامی اخبار به صورت تصادفی و رندومایز شده پس از بازنویسی رباتیک در این سایت منتشر شده و هیچ مسئولتی در قبال صحت آنها نداریم