Geny i pyton kobra mówił o ewolucji węży

Wideo: Symbol roku Petersburg pogratulował dziennikarzy

Zoologów dawna wykorzystywane postęp w biologii molekularnej do własnych celów. Na przykład, powiązanej-ewolucyjne relacje między grupami zwierząt jest znacznie łatwiej ocenić, o sekwencji genomu. Ale w tym sensie, różne zwierzęta szczęście w raznomu-tych węże rękach naukowców doszli dopiero niedawno. Natychmiast dwa duże zespoły badawcze opublikowali analizę całego genomu King Cobra i pytona tygrysa. Te gatunki były pierwszymi węży, których DNA sekwencjonowano w całości.

Oczywiście, naukowcy to nie tak, i zrozumieć, jak poziom genetyczny odzwierciedla bardzo specyficzny wygląd i styl życia, które są te gady. Z pomocą analizy genetycznej nie tylko dowiedzieć się, jakiego rodzaju mechanizmy molekularne są za to czy tamto węży fabularnych, ale również w jaki sposób te stworzenia, jak mówią, doszli do takiego życia, to jakie zmiany ewolucyjne z nimi dzieje.

pytony tygrysie pochodzą z jaj. (Fotografia przez Joe McDonald).

Kestou Todd (Todd Castoe) z University of Texas w Austin (USA) i jego współpracowników zaangażowanych w ciemnym tygrysa pytona, który żyje w Azji Południowo-Wschodniej, a ostatnio stał się inwazyjnych gatunków w południowej części Stanów Zjednoczonych. Naukowcy nie tylko czytać jego DNA, ale także w porównaniu Pythona aktywność genów w serce, wątrobę, nerki i jelita cienkiego przed jedzeniem i po - w jeden dzień i cztery dni po święcie.

W czasopiśmie PNAS zoologów donoszą, że zmiany w aktywności genów w pytona były zaskakująco ambitne: jedzenie zmuszony działać inaczej dosłownie pół geny i te zmiany nastąpiły w ciągu 48 godzin. W rezultacie, metabolizm pyton przyspiesza do 40 razy, a jego narządów wewnętrznych (jelita, nerki i wątroby) w ciągu trzech dni jest podwojona.

Jeśli chodzi o Cobra, który wraz z kolegami zaangażowanego Keysvell Mikołaja (Nicholas Casewell) z Bangor University (Wielka Brytania), tutaj naukowcy byli zainteresowani w pierwszej kolejności jadowity wąż, jego zdolność do tworzenia trującą mieszankę 73 peptydów i białek. Jak piszą autorzy w PNAS takie same, w jadu kobry zaangażowanych w produkcję 20 rodzin genów, a co ciekawe, te geny, które działają w gruczołach jad, mają odpowiedników w innych częściach ciała gada. W trakcie ewolucji „toksycznych” otrzymała dodatkowe kopie genów, a często więcej niż jeden, a kopie te mogłyby jeszcze bardziej komplikuje mutować truciznę.

W trakcie ewolucji jadowitych węży musimy stale podnosić swoją truciznę, a ich ofiarą jednocześnie stają się bardziej odporne na toksyny, które zatruwają swoje gady. Życie jest wąż dosłownie zależy od trucizny, bo nic innego mu nie potrafi przeciwstawić się wrogowi, i to jest zrozumiałe, dlaczego do tych celów są przydzielane tak dużych zasobów genetycznych.

King Cobra służył jako nauki. (Foto Dave 2x).

Naukowcy z obu grup jednocześnie starał się porównać ze sobą genomów Python i kobry, i porównać wyniki z DNA innych kręgowców, w tym zaledwie jadowitych gatunków DNA ssaków - dziobaka.

W tym celu, dwa węże wybrany około siedmiu i pół tysięcy genów obecnych w ich genomach w jednej kopii. Zgodnie z oczekiwaniami, genetyczne zmiany węży udał się z dużą prędkością, znacznie wyższą niż inne figury zwierząt. Ponadto, wiele modyfikacji genetycznych węża była także dużo b lshim. Co jest jasne: kształt ciała, styl życia i inne węże są tak niezwykłe, że nie ma dużych zmian genetycznych bez silnego rearanżacji, które dostosowują się do wybranej niszy, to nie wystarczyło.

Jednocześnie, naukowcy zauważyli, że wiele z tych zmian nie jest tak dużo, jak zarządzać dzieje już istniejących genów, jak w powstawaniu nowych. Uważa się, że głównym narzędziem ewolucji molekularnej - korektą regulacji genów, zmiany w regionach regulatorowych, ale nie pojawienie się nowych bloków kodujących. Jednak wąż, prawdopodobnie, w tym sensie, są pewne wyjątki - ze względu na ich skłonność do namnażania kopie genów w genomie, które można zmienić, jak chcesz w przyszłości.

Jednakże, aby jakiekolwiek szczególnie ambitne wnioski na temat ewolucji węży zaledwie dwa genomy, prawdopodobnie wcześniej, ale ponieważ sami badacze sugerują czekać na dziesięciu więcej genomów węży, które powinny zostać zbadane w ciągu najbliższych dwóch lat.