გენომების მასშტაბური შედარება ცხოველთა ევოლუციის შეუქცევად გზებს აჩვენებს

ვენის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა შექმნეს ქრომოსომული მასშტაბის ცხოველთა გენომების ყველაზე დიდი შედარებითი ანალიზი, რომელმაც აჩვენა, რომ ცხოველთა დნმ-ის არქიტექტურის ევოლუცია მიჰყვება შეზღუდულ, ცალმხრივ "ევოლუციურ გზებს" და არა შემთხვევით ცვლილებებს. კვლევა, რომელიც 19 აგვისტოს გამოქვეყნდა Science Advances-ში, წარმოადგენს "ევოლუციური გენომის ტოპოლოგიის" ჩარჩოს, რომელიც 19 ტიპის ცხოველის 4,454 სახეობის 5,821 გენომის სტრუქტურულ მრავალფეროვნებას ერთ რუკაზე ასახავს.univie+1

600 მილიონი წლის საგზაო რუკა

ყველა ცოცხალი ცხოველი საერთო წინაპრისგან მოდის, რომელიც 600 მილიონზე მეტი წლის წინ არსებობდა. მას შემდეგ ქრომოსომები ერწყმოდა, იყოფოდა და გადანაწილდებოდა, თუმცა აქამდე ამ ცვლილებების გააზრება ცხოველთა სამყაროს მთელ სიგანეზე შეუძლებელი იყო. ახალმა კვლევამ, რომელსაც დარინ შულცი და ოლეგ სიმაკოვი ხელმძღვანელობდნენ, ეს ბარიერი გადალახა ქრომოსომული მასშტაბის ასამბლეებზე მუშაობით, რაც თითოეულ გენს სრულ ქრომოსომებზე ათავსებს და არა ფრაგმენტულ "ნახაზებს" გვთავაზობს.sflorg+1

"პირველად ჩვენ შეგვიძლია ვიხილოთ ათასობით გენომი ერთ რუკაზე და მივყვეთ იმ უნიკალურ გზებს, რომლითაც ცხოველთა დნმ ვითარდებოდა," – განაცხადა შულცმა, რომელმაც ეს სამუშაო ვენაში პოსტდოქტორანტობისას შეასრულა და ამჟამად ლიჰაის უნივერსიტეტის ასისტენტ-პროფესორია.univie+1

შერწყმა შერევით: ცალმხრივი ბილეთი

კვლევის ბირთვში არის პროცესი, რომელსაც გუნდი "შერწყმას შერევით" უწოდებს. როდესაც ორი წინაპარი ქრომოსომა ერთიანდება, მათი გენები მუდმივად ირევა ისე, რომ ამის უკან დაბრუნება შეუძლებელია. ვინაიდან პროცესი შეუქცევადია, ის საერთო წინაპრების სანდო მარკერად მოქმედებს და ცხოველთა ძირითად ჯგუფებს "გენომის არქიტექტურის სივრცის" მკაფიო, არაგადამფარებელ რეგიონებში ანაწილებს.sflorg+1

"ევოლუციის ამ წესების გაგება მხოლოდ წარსულზე არ გვიყვება," – თქვა სიმაკოვმა. "ეს ასევე გვაძლევს საშუალებას ვიკითხოთ, საით შეიძლება წავიდეს გენომის ევოლუცია და გვეხმარება ცხოველთა ბიომრავალფეროვნების კონსერვაციისთვის საკვანძო ზომების იდენტიფიცირებაში".univie

გავლენა კონსერვაციასა და მომავალ კვლევებზე

ეს ჩარჩო გამოყოფს იმ ხაზებს, რომლებიც რუკაზე უნიკალურ, იზოლირებულ პოზიციებს იკავებენ – ჯგუფებს, როგორიცაა მინისებრი ღრუბლები, კოღოები და წვიმის ჭიები, რომელთა გენომის არქიტექტურას ახლო პარალელი არ გააჩნია. ასეთი ევოლუციურად გამორჩეული ორგანიზმები შეიძლება პრიორიტეტულად იქნას მიჩნეული უფრო ღრმა კვლევისთვის ან კონსერვაციისთვის. გუნდმა ასევე აჩვენა, რომ ტოპოლოგიას შეუძლია გენომის ევოლუციის შესაძლო მომავალი მიმართულებების სიმულირება, რაც ბიომრავალფეროვნების ცვლილებების შესწავლის ახალ ინსტრუმენტს გვთავაზობს.lifescience+1