18:57
Comentarii Adauga Comentariu

_ Previzibilitatea genetică se erodează în mod constant în timpul evoluției, arată un nou studiu

_ Previzibilitatea genetică se erodează constant în timpul evoluției, nou studiul arată

Un obiectiv critic în genetică și evoluție este prezicerea efectelor mutațiilor care se pot întâmpla în viitor și deducerea efectelor celor care s-au întâmplat în trecut. Pentru a face aceste predicții, oamenii de știință presupun în general că efectele unei mutații testate în prezent se aplică versiunilor trecute și viitoare ale aceleiași gene.

Această presupunere se dovedește a fi greșită pentru majoritatea mutațiilor, un nou studiu realizat de Universitatea arată oamenii de știință din Chicago. Prin combinarea tehnicilor de ultimă oră în biochimia experimentală și reconstrucția evolutivă a proteinelor antice, studiul a măsurat direct modul în care efectele fiecărei mutații posibile într-o genă esențială din punct de vedere biologic s-au schimbat de-a lungul a 700 de milioane de ani de evoluție. Pe măsură ce gena a evoluat, efectele majorității mutațiilor s-au schimbat constant și aleatoriu, trecând adesea de la extrem de dăunătoare la lipsite de consecințe, sau invers.

Această derivă constantă face imposibilă prezicerea în mod fiabil a efectelor majorității mutațiilor în viitor sau înapoi în trecut. Descoperirile implică, de asemenea, că soarta potențială a unei mutații în timpul evoluției este determinată nu numai de selecția naturală, ci și de setul particular de evenimente întâmplătoare care s-au întâmplat în timpul istoriei genei. Aceste evenimente determină efectul pe care fiecare mutație îl are în fiecare moment și, prin urmare, probabilitatea ca aceasta să fie încorporată în genă în timpul evoluției.

„Mulți oameni cred că selecția naturală a optimizat toate genele noastre pentru a face cel mai bine. loc de muncă posibil”, a spus Joseph Thornton, Ph.D., profesor de ecologie și evoluție și genetică umană la UChicago și autor principal al studiului. „Rezultatele noastre arată că genele actuale sunt rezultatul unei anumite cascade de evenimente întâmplătoare, dar cu consecințe, fiecare dintre acestea a determinat următorii pași pe care i-ar putea face evoluția în fiecare moment al istoriei.”

Studiul. , „Deriva epistatică cauzează degradarea graduală a predictibilității în evoluția proteinelor”, a fost publicat pe 20 mai în Science.

Scanari genetice de-a lungul a 700 de milioane de ani de evoluție

Pentru a efectua primul studiu cuprinzător al modificări ale efectelor mutațiilor de-a lungul timpului, Thornton și echipa sa - primul autor și student absolvent Yeonwoo Park și cercetătorul de știință Brian P. H. Metzger, Ph.D. - au combinat tehnici de ultimă oră din două domenii. Ei s-au concentrat pe o familie de gene care codifică receptorii hormonilor steroizi. Aceste proteine ​​intracelulare reglează efectele estrogenului, testosteronului și cortizolului asupra reproducerii, dezvoltării, imunității și a unei game largi de cancere și alte boli. Receptorii, găsiți la aproape toate animalele de astăzi, au evoluat dintr-un singur strămoș comun cu aproximativ 700 de milioane de ani în urmă.

Folosind o tehnică inițiată în laboratorul lui Thornton, echipa a reconstruit mai întâi gena pentru strămoșul întregii familii. prin urmărirea computațională a evoluției înapoi în josul arborelui vieții, pornind de la o bază de date masivă de gene receptorilor actuale. Ei au reconstruit, de asemenea, o serie de alte opt gene din familie care au apărut în diferite momente între acel strămoș profund și prezent. Ei au sintetizat ADN pentru fiecare dintre aceste gene antice, astfel încât să le poată studia experimental în laboratorul lor.

Începând cu aceste gene străvechi, au folosit o nouă tehnică biochimică numită scanare mutațională profundă, care măsoară simultan efectele colecțiilor masive de mutații. Studentul absolvent Park, folosind o strategie pe care el și Metzger au dezvoltat-o, a proiectat fiecare mutație posibilă la fiecare loc din secvența genică a tuturor celor nouă receptori reconstruiți - un total de peste 25.000 de mutații. Ei au încorporat aceste biblioteci de mutanți în drojdie și apoi au folosit o tehnologie bazată pe laser numită sortare celulară activată de fluorescență cuplată cu secvențiere (Sort-seq) pentru a măsura capacitatea fiecărui mutant de a-și îndeplini funcția biologică.

Cu acest set uriaș de date, cercetătorii au urmărit modul în care efectul fiecărei mutații s-a schimbat de-a lungul timpului evolutiv profund. Această modificare a efectului se poate întâmpla deoarece impactul unei mutații la un loc dintr-o genă depinde uneori de starea altor locuri, fenomen numit epistasis. Dacă situsurile epistatice se modifică pe măsură ce o genă evoluează, se vor schimba și efectele mutațiilor cu care interacționează în alte locuri.

Deși existența interacțiunilor epistatice este bine cunoscută, măsura în care acestea afectează cursul a evoluţiei nu fusese niciodată studiată cuprinzător. Teoriile evolutive majore presupun că epistasis este rar, astfel încât efectele majorității mutațiilor rămân constante în timp. Ca rezultat, se crede că evoluția este previzibilă în viitor – sau interpretabilă retrospectiv în trecut – pe baza experimentelor genetice care sunt efectuate în prezent.

„Am fost surprinși de cât de pervazivă este deriva epistatică. , și, de asemenea, prin cât de gradual și constant pare să fie", a spus Park, un doctorand în Genetică, Genomică și Biologie a Sistemelor. „Săriturile mari episodice au fost rare. Unele mutații se deplasează rapid, altele mai încet, dar fiecare uită progresiv efectele pe care le-a avut cândva asupra strămoșului, iar în viitor, va uita în cele din urmă efectele pe care le are astăzi.”

Cuantificarea impredictibilității

Un beneficiu practic al muncii echipei este că oferă oamenilor de știință o modalitate de a cuantifica impredictibilitatea viitoare folosind experimente. Thornton a indicat SARS-CoV2 ca exemplu.

„Noi variante ale virusului apar în mod constant și am dori să prezicem dacă acestea vor fi periculoase sau dacă vor deveni periculoase cu alte mutații. ”, a spus Thornton. „Rezultatele noastre înseamnă că o scanare mutațională profundă a unei versiuni a virusului nu poate produce predicții fiabile, deoarece virusul se îndepărtează treptat de acea versiune veche. Dar dacă avem o serie de aceste experimente în virus de-a lungul timpului, precum cel am efectuat pentru receptorii hormonilor steroizi — vom ști cât de mult se va schimba efectul fiecărei mutații individuale într-o anumită perioadă de timp evolutivă. Asta înseamnă că putem exprima exact cât de încrezători ar trebui să fim atunci când prezicem efectul oricărei anumite mutații. mutație în orice virus viitor.”

Thornton și Park extind în prezent studiul pentru a caracteriza nu numai mutațiile individuale, ci și fiecare pereche posibilă de mutații care ar fi putut avea loc în receptori. Aceste experimente – care cuprind milioane, mai degrabă decât mii de mutații – vor permite echipei să disece toate interacțiunile genetice care au cauzat deriva epistatică în timpul evoluției pe termen lung a familiei de receptori.

„Acest nou proiect va dezvălui cauzele derivei epistatice pe care le-am descoperit în primul studiu”, a spus Park. „Ne așteptăm să ne arate modul în care evoluția este modelată de setul masiv de interacțiuni genetice dintr-un receptor sau din orice altă proteină - cum modificările de la fiecare loc al genei modifică efectul biologic al modificărilor de la orice alt loc și, astfel potențial evolutiv de-a lungul timpului.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ EDEN CONFIDENTIAL: fratele lui Kate Middleton, James, și o anchetă privind plata cu cardul de credit de 52.000 de lire sterline

_ Richarlison, care a semnat noul Tottenham, a înmânat tricoul cu numărul nouă, în timp ce Antonio Conte continuă să construiască partea

_ Queensland: Bindi Irwin vizitează plaja cu fiica Grace într-o dimineață de iarnă

_ Afișarea de legume Bizarre Woolworths lasă internetul nedumerit

_ Sharna Burgess dezvăluie că este în „fericirea nou-născutului” după ce a născut

_ Khloe Kardashian s-a declarat „mulțumită” de „investitorul de capital privat” după despărțirea lui Tristan Thompson

_ Montare sub presiune la 2 GB pe măsură ce timpul de conducere al lui Jim Wilson alunecă

_ Tottenham „face o anchetă pentru Memphis Depay”, în timp ce Antonio Conte încearcă să întărească atacul în continuare

_ Jessica Sepel de la JSHealth Vitamins: Acestea sunt CINCI alimente pe care le consum pentru imunitate iarna

_ Profesor, 46 de ani, „a avut relații sexuale cu un student și i-a trimis poze cu sânii ei”

_ �Dacă banii cumpără alegeri, atunci ea [Robson] va c�știga fără probleme� � Matt Salmon �nainte de a renunța și de a susține miliardarul RINO Karrin Taylor Robson �mpotriva lui Kari Lake pentru guvernatorul AZ

_ Actorul Josh Gad dezvăluie că nepotul său �n v�rstă de 20 de ani a murit pe neașteptate �n somn

_ Prue Leith îi spune fiului ei, parlamentar conservator, Danny Kruger, să se ridice în fața morții asistate

_ Tom Cruise i se alătură Serena Williams și Natalie Portman, când își sărbătorește 60 de ani

_ Domenica Calarco promite să nu mai vorbească despre MAFS pe Instagram

_ Țugărul din Highland Park, Robert Crimo, este acuzat de șapte capete de acuzare de crimă de gradul I

_ Lottie Moss pare să facă o declarație despre Roe v. Wade în timp ce pozează pentru un selfie cu oglindă în topless

_ CHRISTOPHER STEVENS recenzii TV de aseară: Dragi snobi ai BBC

_ Mel Greig are Covid și o tulpină urâtă de gripă în același timp

_ Fiul lui Paul Staehle al logodnicului de 90 de zile, Pierre, în vârstă de trei ani, este luat într-o casă de plasament de către CPS

_ Imagini înfiorătoare arată lei slăbit la grădina zoologică mexicană, cu pisici mari care „își roade propriile coadă”

_ BBC avertizează Antiques Roadshow să fie atent atunci când discută despre istoria colonială

_ Președintele ales columbian Petro propune încetarea focului, discuții cu gherilele ELN

_ Hailey Bieber își face o prezentare plină de buste într-o salopetă adâncă pentru o campanie plină de farmec Saint Laurent

_ Kim Kardashian postează „Free Brittney Griner” în timp ce starul WNBA continuă detenția de luni de zile în Rusia

_ Acum poți citi ziarul tău preferat pe tabletă sau telefon cu lansarea Mail+

_ „Ură conjugală”: aceasta este expresia pentru a descrie acele iritații - șase femei își dezvăluie supărarea

_ DAN WOOTTON: Criminalii eco-terorişti ameninţă vieţile britanicilor obişnuiţi

_ Natalie Portman își etalează un fizic tonifiat în minirochie stacojie la premiera Thor la Londra

_ Factorul Biden: China, Rusia, Iran se pregătesc pentru jocurile de război din America Latină � Rusia va aduce pentru prima dată jocurile militare �n emisfera vestică

_ Starul MasterChef Sarah Todd spune că simte presiune înainte de săptămâna Marii Finale

_ Prue Leith spune că speră că fiul ei, parlamentar conservator, Danny Kruger, nu va vota împotriva morții asistate

_ Jeff Lewis îl părăsește pe Stuart O'Keeffe după cearta noaptea târziu pentru petrecerea din 4 iulie

_ Nene Leakes își arată picioarele tonifiate într-o rochie înaltă-joasă în timp ce este la o întâlnire cu Nyonisela Sioh la Miami

_ Starul lui Geordie Shore, Daniel Thomas-Tuck, anunță că așteaptă primul său copil cu iubita lui

_ Soția lui Ore Oduba Portia dezvăluie că fiica lor, în vârstă de 8 luni, a fost transportată de urgență la spital după „o sperietură”

_ Nicole Scherzinger uimește într-un bikini albastru... atrăgând chiar atenția fotbalistului Jesse Lingard

_ Legenda australiană a tenisului Mark Philippoussis îl critică pe Nick Kyrgios drept o influență proastă asupra copiilor

_ Rita Ora se strecoară într-o rochie sclipitoare din plasă în timp ce ia cina după ce a participat la premiera Thor la Londra

_ Lista de milioane de dolari din New York, care i-a jucat pe Ryan Serhant și Fredkrik Eklund, este „întreruptă” de Bravo

_ Chris Evans face echipă cu Emily Blunt pentru noul film Netflix Pain Hustlers

_ Mel Greig dezvăluie că a fost lovită de Covid ȘI o tulpină urâtă de gripă în același timp

_ Kate Middleton și Prințul William îl salută pe Cameron Norrie „strălucitor” după victoria în sferturi de finală

_ Ash Barty face o mărturisire uimitoare despre victoria ei la Wimbledon și vorbește despre nuntă și despre a avea copii

_ Bella Hadid iese pe străzile aglomerate din New York cu telefonul mobil lipit de ureche

_ Solistul Silverchair, Daniel Johns, pare palid când sosește la tribunal pentru a se confrunta cu acuzații de conducere în stare de ebrietate

_ Ben Affleck petrece timp cu fiica Violet, în vârstă de 16 ani, în timp ce i se alătură pe platourile de filmare ale filmului Nike fără titlu

_ Premierul se află în prag în timp ce rebelii de partid amenință cu război dacă nu demisionează după valul de demisii

Cântecele balenei cu cocoașă arată că oamenii nu sunt singurele specii capabile de transmitere culturală

_ Insula Iubirii 2022: Jacques o sărută pe Cheyanne în timp ce Paige izbucnește în lacrimi în Casa Amor

_ Pixie Lott își arată silueta incredibilă în minirochie cu paiete la Săptămâna Modei de la Paris

_ Rihanna, în vârstă de 34 de ani, devine cea mai tânără miliardară din America

_ Ucigașul care l-a sugrumat pe un pensionar de 76 de ani într-un atac „rece și calculat” este condamnat la 19 ani de închisoare

_ Susie Bradley are o față curajoasă, așa cum a văzut-o pentru prima dată de la despărțirea de starul NRL Todd Carney

_ MasterChef: Tommy Pham îi împărtășește un dulce tribut lui Julie Goodwin după eliminarea șocului

_ Tommy Pham de la MasterChef îi împărtășește un dulce tribut lui Julie Goodwin după eliminarea șocului

_ Serena Williams arată plin de farmec într-o rochie mini roz la premiera din Londra a lui Thor

_ Eyes Wide Shut: Nicole Kidman îl lasă pe Balenciaga îmbrăcat într-o misterioasă acoperire a ochilor în timpul PFW

_ Mama lui Nick Kyrgios dezvăluie că faptul de a-l vedea jucând o face să intre în panică atât de tare încât a trebuit să meargă la psiholog

_ Julia Fox emană încredere cu un ansamblu de piele îndrăzneț în timp ce iese la cină la Paris


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6

Nr. de articole la aceasta sectiune: 328, afisate in 6 pagini.



ieri 05:20