18:24 2022-05-17
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Noi perspective privind legătura dintre mutațiile genetice și evoluția biologică
_ Noi perspective pe legătura dintre mutațiile genetice și evoluția biologică
În evoluția biologică, știm că totul este despre supraviețuirea celui mai apt: organismele care dezvoltă trăsături genetice care le permit să se adapteze mai bine la mediul lor fizic au mai multe șanse să prosperă și, astfel, transmite genele lor câștigătoare descendenților lor.
De la cintezele cu ciocul mai lung de pe insula Galapagos, studiate de biologul Charles Darwin, care le-au permis să smulgă mai eficient insecte, până la capacitatea unor oameni față de altele. pentru a digera laptele, procesul de selecție naturală are ca rezultat diferențe genetice care oferă unor organisme un avantaj față de altele.
Noua cercetare realizată de profesorul asistent de biologie la Universitatea din Toronto, Mississauga, Alex N. Nguyen Ba, adaugă o dimensiune importantă înțelegerea modului în care genele interacționează în procesul evolutiv.
Nguyen Ba este co-principalul inv. estigator în spatele unui studiu publicat luna aceasta în revista Science. Primul studiu de acest fel arată că diferite combinații de mutații genetice pot avea un impact asupra procesului evolutiv – o descoperire care ar putea beneficia de domenii precum medicina personalizată și designul de vaccinuri.
„Evoluția este un forță care conduce întreaga viață de pe această planetă”, spune Nguyen Ba. „Înțelegerea cât de mult putem prezice despre adaptare a fost de mare interes pentru mulți oameni din domeniu.”
Adaptarea poate fi comparată cu escaladarea unui munte. Căile urmate către diferitele vârfuri posibile sunt considerate ca din cauza mutațiilor succesive, iar neregulile din teren pot fi atribuite combinațiilor specifice de mutații dobândite pe parcurs. Dar cum pot oamenii de știință să prezică traseul către vârful muntelui?
„Există implicații uriașe dacă ne putem da seama ce se va întâmpla în viitor pentru organismele vii”, spune Nguyen Ba.
< La laboratorul annb al UTM, Nguyen Ba și echipa sa de cercetători explorează mutațiile genetice ale celulelor și impactul acestora asupra evoluției folosind tehnologii de generație următoare. Acestea includ biologia sintetică de mare capacitate – proiectarea de noi sisteme biologice sau schimbarea celor existente în scopuri de cercetare – și un robot de dimensiunea unui birou care poate procesa numeroase mostre biologice.El a început studiul în urmă cu cinci ani, când era un bursier postdoctoral la Desai Lab al Universității Harvard. Acolo, el a colaborat cu Christopher Bakerlee, care este co-investigatorul principal al studiului.
Împreună, Nguyen Ba și Bakerlee au folosit tehnologia de editare a genelor CRISPR pentru a modifica genele din celulele drojdiei, care este folosită în mod obișnuit în cercetare de inginerie genetică, deoarece împărtășește unele gene cu oamenii.
Au lucrat cu 10 mutații missense, care sunt aberații ale codului ADN care modifică producția de aminoacizi. Considerați elementele de bază ale vieții, aminoacizii sunt molecule care se combină pentru a forma proteine, care conduc totul, de la vindecarea rănilor până la furnizarea de energie până la producerea de anticorpi.
Procesul de experimentare a implicat testarea tuturor combinațiilor posibile ale acestor mutații— 1.024 în total. Oamenii de știință au vrut să determine modul în care interacțiunile dintre gene afectează expresia anumitor trăsături genetice.
Nguyen Ba a încheiat ultimul an de studiu la UTM, unde a analizat și interpretat datele. Studiul a relevat că evoluția prelevează frecvent combinații de mutații genetice cu sinergie negativă între ele. Acest lucru acționează asupra potențialului evolutiv al drojdiei în moduri negative, de exemplu, prin încetinirea ratei de adaptare a acestora.
Descoperirile vin în contradicție cu dogma potrivit căreia toată adaptarea biologică se desfășoară într-un mod previzibil datorită unei legi biologice necunoscute. . În schimb, combinațiile de mutații care s-au acumulat de-a lungul timpului dictează potențialul evolutiv viitor al unui organism.
În plus, spune el, contestă punctul de vedere dominant în cercetarea genetică conform căruia ar trebui să studiem câte o mutație genetică la un moment dat. Examinarea mutațiilor în combinație ne-ar putea ajuta să înțelegem bolile și să conducă la o medicină mai precisă.
„Arătăm asta pentru ca noi să înțelegem deplin modul în care genele se comportă de fapt”, spune Nguyen Ba. „Este probabil ca combinațiile de mutații să fie foarte importante.”
Comentarii:
Adauga Comentariu