Geny python a kobra hovořil o evoluci hadů

Video: Symbol roku St. Petersburg blahopřál novináře

Zoologists již dlouho používají pokroky v molekulární biologii pro vlastní účely. Například Příbuzný-evoluční vztah mezi skupinami zvířat, je mnohem jednodušší, ohodnotí, který má sekvenci genomu. Ale v tomto smyslu, různá zvířata mají štěstí v raznomu-Up hadů rukou vědců přišly teprve nedávno. Ihned dvě velké výzkumné týmy zveřejnila analýzu celého genomu King Cobra a tygr python. Tyto druhy byly první hadi, jejichž DNA byla sekvenována úplně.

Samozřejmě, vědci to není jen tak, a pochopit, jak genetické úrovni odráží velmi zvláštní vzhled a životní styl, které jsou tito plazi. S pomocí genetické analýzy mohou nejen zjistit, jaký druh molekulárních mechanismů jsou za to, nebo které zahrnuje hady, ale i to, jak tito tvorové, jak se říká, přišli k takovému životu, to je to, co evoluční změny se s nimi děje.

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

Kestou Todd (Todd Castoe) z University of Texas v Austinu (USA) a jeho kolegové se zabývají temnou tygr python, který žije v jihovýchodní Asii a nedávno stala invazní druh v jižních Spojených státech. Vědci to nejen číst jeho DNA, ale také ve srovnání s python aktivitu genů v srdci, játrech, ledvinách a tenkém střevě před jídlem a po - v jednom dni a čtyři dny po svátku.

V časopise PNAS zoologists uvádí, že změny v genové aktivity v pythonu byly překvapivě ambiciózní: potraviny nuceni pracovat jinak doslova poloviny genů a tyto změny se konala v průběhu 48 hodin. Výsledkem je, že metabolismus python rychlostí až 40 krát, a jeho vnitřní orgány (střeva, ledviny, játra a) ve třech dnech se zdvojnásobil.

Pokud jde o Cobra, která spolu s kolegy záběru Keysvell Nicholas (Nicholas Casewell) Bangor University (UK), zde se vědci zájem na prvním místě jedovatý had, jeho schopnost vytvářet jedovaté směsi 73 peptidů a proteinů. Jak autoři napsat v PNAS stejné, v jedu kobry, podílejících se na výrobě 20 genových rodin, a kupodivu, ty geny, které pracují v jedu žláz, mají protějšky v jiných částech těla plaza. Při vývoji těchto „toxických“ genů obdržela dodatečné kopie, se často více než jeden, a tyto kopie mohly zmutovat ještě komplikuje jed.

Během evoluce jedovatých hadů musíme neustále zlepšovat svůj jed, protože jejich obětí zároveň stávají odolnější vůči toxinů, které otráví jejich plazů. Život je had doslova závislý na tom jedu, protože nic jiného mu, nemůže proti nepříteli, a to je pochopitelné, proč se pro tyto účely jsou přidělovány takové rozsáhlé genetické zdroje.

King Cobra sloužil jako věda. (Foto: Dave 2x).

Vědci z obou skupin současně se pokusil porovnat navzájem genomů python a kobry, a porovnat výsledky s DNA jiných obratlovců, včetně DNA pouze jedovatých druhů savců - Platypus.

Za tímto účelem jsou oba hadi vybrán o sedm a půl tisíce genů, které jsou ve svých genomech v jednom vyhotovení. Jak se dalo očekávat, že genetické změny v hadi šel s velkou rychlostí, mnohem vyšší než u jiných postav zvířat. Kromě toho, počet genetických modifikací v hada byl také hodně b lshim. Co je jasné: tvar těla, životní styl a další hadi jsou tak neobvyklé, že žádné rozsáhlé genetické změny bez silného přestaveb, které by se přizpůsobí zvolené nika, to nestačilo.

Ve stejné době, vědci upozorňují, že mnoho změn není tolik, jak řídit děje již existujících genů, jak ke vzniku nových. Předpokládá se, že hlavním nástrojem molekulární evoluce - přeskupení regulace genové exprese, změny v regulačních oblastech, ale ne vznik nových kódovacích bloků. Nicméně, had, pravděpodobně v tomto smyslu jsou některé výjimky - vzhledem k jejich tendenci množit kopií genů v genomu, které mohou být změněny, jak se vám líbí v budoucnu.

Aby však bylo možné provádět žádné zvlášť ambiciózní závěry o evoluci hadů pouhé dva genomy, pravděpodobně dříve, ale protože sami výzkumníci naznačují, čekat deset dalších hadích genomů, které by měly být zkoušeny v příštích dvou letech.