Gény python a kobra hovoril o evolúcii hadov

Video: Symbol roka St. Petersburg zablahoželal novinárov

Zoologists už dlho používajú pokroky v molekulárnej biológii na vlastné účely. Napríklad Príbuzný-evolučnej vzťah medzi skupinami zvierat, je oveľa jednoduchšie, ohodnotí, ktorý má sekvenciu genómu. Ale v tomto zmysle, rôzne zvieratá majú šťastie v raznomu-Up hadov rukách vedcov prišli len nedávno. Ihneď dve veľké výskumné tímy zverejnila analýzu celého genómu King Cobra a tiger python. Tieto druhy boli prvé hady, ktorých DNA bola sekvenovania úplne.

Samozrejme, vedci to nie je len tak, a pochopiť, ako genetickej úrovni odráža veľmi zvláštny vzhľad a životný štýl, ktoré sú títo plazy. S pomocou genetickej analýzy môžu nielen zistiť, aký druh molekulárnych mechanizmov sú za to, alebo zahŕňa hady, ale aj to, ako títo tvorovia, ako sa hovorí, prišli k takému životu, to je to, čo evolučné zmeny sa s nimi deje.

Tiger pythons pochádzajú z vajec. (Foto: Joe McDonald).

KEST Todd (Todd Castoe) z University of Texas v Austine (USA) a jeho kolegovia sa zaoberajú temnú tiger python, ktorý žije v juhovýchodnej Ázii a nedávno stala invazívne druh v južných Spojených štátoch. Vedci to nielen čítať jeho DNA, ale aj v porovnaní s python aktivitu génov v srdci, pečeni, obličkách a tenkom čreve pred jedlom a po - v jednom dni a štyri dni po sviatku.

V časopise PNAS zoologists uvádza, že zmeny v génovej aktivity v Pythone boli prekvapivo ambiciózny: potraviny nútení pracovať inak doslova polovice génov a tieto zmeny sa konala v priebehu 48 hodín. Výsledkom je, že metabolizmus python rýchlosťou až 40 krát, a jeho vnútorné orgány (črevá, obličky, pečeň a) v troch dňoch sa zdvojnásobil.

Pokiaľ ide o Cobra, ktorá spolu s kolegami zábere Keysvell Nicholas (Nicholas Casewell) Bangor University (UK), tu sa vedci záujem na prvom mieste jedovatý had, jeho schopnosť vytvárať jedovaté zmesi 73 peptidov a proteínov. Ako autori napísať v PNAS rovnaké, v jedu kobry, podieľajúcich sa na výrobe 20 génových rodín, a napodiv, tie gény, ktoré pracujú v jedu žliaz, majú náprotivky v iných častiach tela plaza. Pri vývoji týchto "toxických" génov dostala dodatočné kópie, sa často viac ako jeden, a tieto kópie mohli zmutovať ešte komplikuje jed.

Počas evolúcie jedovatých hadov musíme neustále zlepšovať svoj jed, pretože ich obeťou zároveň stávajú odolnejšie voči toxínov, ktoré otrávi ich plazov. Život je had doslova závislý na tom jedu, pretože nič iné mu, nemôže proti nepriateľovi, a to je pochopiteľné, prečo sa pre tieto účely sú prideľované také rozsiahle genetické zdroje.

King Cobra slúžil ako veda. (Foto: Dave 2x).

Vedci z oboch skupín súčasne sa pokúsil porovnať navzájom genómov python a kobry, a porovnať výsledky s DNA iných stavovcov, vrátane DNA iba jedovatých druhov cicavcov - Platypus.

Za týmto účelom sú oba hady vybraný o sedem a pol tisíc génov, ktoré sú vo svojich genómoch v jednom vyhotovení. Ako sa dalo očakávať, že genetické zmeny v hady šiel s veľkou rýchlosťou, oveľa vyššia ako u iných postáv zvierat. Okrem toho, počet genetických modifikácií v hada bol tiež veľa b lshim. Čo je jasné: tvar tela, životný štýl a ďalšie hady sú tak neobvyklé, že žiadne rozsiahle genetické zmeny bez silného prestavieb, ktoré by sa prispôsobí zvolenej nika, to nestačilo.

V rovnakej dobe, vedci upozorňujú, že veľa zmien nie je toľko, ako riadiť deje už existujúcich génov, ako k vzniku nových. Predpokladá sa, že hlavným nástrojom molekulárnej evolúcie - preskupenie regulácia génovej expresie, zmeny v regulačných oblastiach, ale nie vznik nových kódovacích blokov. Avšak, had, pravdepodobne v tomto zmysle sú niektoré výnimky - vzhľadom na ich tendenciu množiť kópií génov v genóme, ktoré môžu byť zmenené, ako sa vám páči v budúcnosti.

Aby však bolo možné vykonávať žiadne zvlášť ambiciózne závery o evolúcii hadov iba dva genómy, pravdepodobne skôr, ale pretože sami výskumníci naznačujú, čakať desať ďalších hadích genómov, ktoré by mali byť skúšané v nasledujúcich dvoch rokoch.