20:59 2024-03-04 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Studiul „fosilelor vii” care evoluează încet dezvăluie perspective genetice cheie

_ Studiul evoluției lente „fosile vii” dezvăluie perspective genetice cheie

În 1859, Charles Darwin a inventat termenul „fosile vii” pentru a descrie organismele care prezintă o mică diversitate a speciilor sau diferențe fizice față de strămoșii lor în înregistrarea fosilelor. Într-un nou studiu, cercetătorii de la Yale furnizează primele dovezi ale unui mecanism biologic care explică modul în care fosilele vii apar în natură.

Studiul, publicat în revista Evolution, arată că gars - un grup antic de raze- peștii cu aripioare care se potrivesc cu definiția unei fosile vii — au cea mai lentă rată de evoluție moleculară dintre toate vertebratele cu falci, ceea ce înseamnă că genomul lor se schimbă mai lent decât cel al altor animale.

Prin legarea acestei descoperiri de procesul de hibridizarea – când două specii diferite produc descendenți viabili – a speciilor de gar în sălbăticie care au avut ultima dată strămoși comun în timpul erei dinozaurilor, cercetătorii demonstrează că rata de evoluție lentă a genomului lor determină diversitatea scăzută a speciilor.

Cercetătorii speculează că găurile au o reparație a ADN-ului neobișnuit de puternică. aparat, permițându-le să corecteze mutațiile somatice și germinale - modificări ale ADN-ului care apar înainte și după concepție - mai eficient decât majoritatea celorlalte vertebrate.

Dacă sunt confirmate, aceste descoperiri ar putea avea implicații profunde pentru sănătatea umană, a spus Near. , curatorul oceanografic de ihtiologie Bingham la Muzeul Yale Peabody.

„Majoritatea cancerelor sunt mutații somatice care reprezintă eșecuri ale mecanismelor de reparare a ADN-ului unui individ”, a spus el. „Dacă studii suplimentare dovedesc că mecanismele de reparare a ADN-ului gar sunt extrem de eficiente și descoperă ce le face astfel, am putea începe să ne gândim la potențiale aplicații pentru sănătatea umană.”

Cele șapte specii vii de gar sunt aproape identice din punct de vedere structural cu cele mai vechi gars fosile din perioada jurasică acum aproximativ 150 de milioane de ani. Una dintre cele două linii majore vii de gars începe să apară în înregistrarea fosilelor încă de acum 100 de milioane de ani, în timpul perioadei Cretacic mijlociu.

În analiza unui set de date de 1.105 exoni - regiunea codificatoare a ADN-ului - dintr-un eșantion de 471 de specii de vertebrate cu falci, cercetătorii au descoperit că ADN-ul gars evoluează în mod constant cu până la trei ordine de mărime mai lent decât orice alt grup major de vertebrate. (De asemenea, au detectat rate la fel de lente în rândul sturionilor și peștilor cu vâsle, alte două exemple de fosile vii, dar au date mai solide despre gars.)

Cercetătorii au demonstrat apoi că rata lentă a evoluției moleculare este legată de rata lentă. de speciație în gars prin analizarea exemplelor de hibridizare între două specii distincte de gar în sistemele Brazos și Trinity River din Texas.

Pe măsură ce ratele mutațiilor genetice cresc, speciile distincte trebuie să împărtășească un ascendent comun mai tânăr pentru a se reproduce, a explicat Chase D. Brownstein, un student absolvent în Departamentul de Ecologie și Biologie Evoluționară din Yale și autorul principal al studiului.

„Cu cât genomul unei specii se mută mai lent, cu atât este mai probabil ca aceasta să poată se încrucișează cu o specie separată din care a fost izolată genetic pe o perioadă lungă de timp”, a spus Brownstein, care a început să lucreze cu Near la acest proiect de cercetare ca student la Yale.

Cercetătorii au descoperit că cele două specii, aligator gar și longnose gar, care au un strămoș comun de acum cel puțin 100 de milioane de ani, fac încă hibrizi viabili și fertili. Este cea mai veche diviziune parentală identificată dintre toate animalele, plantele și ciupercile care produc hibrizi viabili și fertili, batându-l pe deținătorul recordului anterior - două specii de ferigi - cu aproximativ 60 de milioane de ani, potrivit studiului.

Descoperirea, combinată cu morfologia suprapusă sau structurile fizice ale hibrizilor și altor specii de gar, indică faptul că rata lentă a mutației genetice a gars creează o barieră atât în ​​calea speciației, cât și în evoluția noilor caracteristici observabile, au spus cercetătorii.

„Lucrarea noastră arată că fosilele vii nu sunt pur și simplu accidente ciudate ale istoriei, ci oferă o demonstrație fundamentală a procesului evolutiv din natură”, a spus Brownstein. „Arata că analiza modelelor din istoria evolutivă a fosilelor vii ar putea avea implicații pentru propria noastră poveste. Nu numai că ne ajută să înțelegem mai bine biodiversitatea planetei, dar ar putea într-o zi să fie aplicată cercetării medicale și să îmbunătățească sănătatea umană.”

Near și Brownstein au colaborat cu Daemin Kim și Oliver Orr, ambii de la Departamentul de Ecologie și Biologie Evoluționară din Yale; Daniel J. MacGuigan de la Universitatea din Buffalo; Liandong Yang de la Academia Chineză de Științe din Beijing; Solomon R. David de la Universitatea din Minnesota; și Brian Kreiser de la Universitatea din Southern Mississippi.

(Fluierul)

Inapoi