20:50 2023-02-08
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
Surprizele din genele țestoaselor marine le-ar putea ajuta să se adapteze la o lume în schimbare rapidă
_ Surprize la țestoasa de mare genele i-ar putea ajuta să se adapteze la o lume în schimbare rapidă
Cu aproximativ 100 de milioane de ani în urmă, un grup de broaște țestoase care locuiau pe uscat au ajuns în oceane, evoluând în cele din urmă în țestoasele marine pe care le cunoaștem astăzi. Cu toate acestea, bazele genetice care le-au permis să prospere în oceanele din întreaga lume au rămas în mare parte necunoscute.
În cercetarea publicată recent în Proceedings of the National Academy of Sciences, un Echipa internațională de 48 de cercetători condusă de Universitatea din Massachusetts Amherst, în colaborare cu Institutul Leibniz pentru Cercetarea Grădinii Zoologice și a Faunei Sălbatice și Proiectul Genomului Vertebratelor, a dezvăluit o hartă genetică incredibil de detaliată a două specii - broaște țestoase verzi și piele - care este plină de surprize. care ar putea deține cheia supraviețuirii lor într-o lume în schimbare rapidă.
Genomul unei singure specii conține setul genetic de instrucțiuni folosite pentru a construi acea specie, iar secvențierea genomului oricărei specii este o cantitate enormă a muncii. Acest lucru este asemănător cu traducerea unei biblioteci întregi într-o limbă pe care oamenii de știință o pot citi și a fost posibil doar în ultimele decenii. Pentru țestoasele marine verzi, o „schiță” de genom, care include aproximativ 100.000 de informații genetice, a fost disponibilă din 2013.
„Dar”, spune Blair Bentley, cercetător postdoctoral în conservarea mediului la UMass Amherst și autorul principal al noii cercetări, „aceste bucăți de informații genetice nu au fost cartografiate precis. Era ca și cum ai intrat într-o bibliotecă și ai găsi 100.000 de pagini întinse pe podea.”
Mai precis. catalogați genomul țestoaselor, echipa internațională a apelat la noi tehnologii, inclusiv secvențierea de citire lungă - o tehnică numită recent Metoda Anului 2022 de revista Nature. Acest lucru a făcut posibilă secvențierea genomurilor de la aproape orice specie vie și acest lucru cu mult mai multă acuratețe decât era posibil anterior.
Secvențierea genomurilor țestoaselor a fost efectuată atât la Universitatea Rockefeller, în Genomul Vertebratelor. Laboratorul (VGL), condus de Erich Jarvis, care conduce VGP, și Olivier Fedrigo, care este directorul VGL, și la Institutul Max Planck de Biologie Moleculară și Genetică a Celulare de Eugene Myers - toți co-autori ai noului studiu. „Aceste progrese ne-au permis să facem echivalentul cu a pune totul în raft conform sistemului zecimal Dewey, astfel încât să putem începe să înțelegem cum totul se potrivește”, spune Bentley.
Odată ce Bentley și coautorii săi au avut în mod corect au organizat și adnotat datele genetice, au început să găsească surprize. Primul este că, deși verdeața și pielea pielea s-au separat de un strămoș comun acum aproximativ 60 de milioane de ani, genomul lor este remarcabil de similar.
Asemănătoare, dar nu la fel. „Acele diferențe le fac unice”, spune Lisa Komoroske, profesor de conservare a mediului la UMass și unul dintre cei doi autori principali ai lucrării. Și acele diferențe pot deține cheia supraviețuirii pe termen lung a fiecărei specii, mai ales dacă ținem cont de faptul că atât populațiile de țestoase verzi, cât și de pielea piele au înregistrat scăderi abrupte din cauza activității umane.
Se pare că țestoasele verzi au a evoluat mai multe gene dedicate imunității, sugerând un sistem imunitar care este mai bine pregătit pentru noi agenți patogeni; precum și mai mulți receptori olfactivi — au simțul mirosului mai bun. Genomul pieptului arată, de asemenea, că ele scad diversitatea genetică și au avut în trecut niveluri mai scăzute ale populației.
„Acesta este atât o binecuvântare, cât și un blestem”, spune Komoroske, „pentru că înseamnă că, în timp ce pielea de piele este o specie rezistentă, nu există prea multă diversitate genetică pentru ca aceștia să evolueze pentru a face față provocărilor lor. mediu în schimbare rapidă.” Perspective precum acestea îi vor ajuta pe biologii conservării să ia decizii mai informate cu privire la cel mai bun mod de a proteja aceste animale în timp ce se confruntă cu provocările de adaptare la planeta noastră în schimbare rapidă.
În plus, cu cât Bentley și Komoroske au petrecut mai mult timp în genomul broaștelor țestoase, cu atât a devenit mai clar că o mare parte din diferența genetică dintre cele două specii se găsește nu pe macrocromozomi, ci pe ceea ce odată a fost considerat a fi „junk genetic”: microcromozomi sau mici fragmente genetice care par a nu fi. să existe la mamifere, dar sunt caracteristice genomului aviar și reptilien.
„Am găsit cele mai multe dintre divergențele dintre verde și pielea piele pe acești microcromozomi”, spune Camila Mazzoni, cercetător la Institutul Leibniz pentru Grădina Zoologică. și Wildlife Research și celălalt autor principal al studiului, „iar munca noastră alimentează bursele tot mai mari despre importanța microcromozomilor în evoluția vertebratelor.”
Comentarii:
Adauga Comentariu