Forhistorisk genom: Coelacanths hemmeligheder

Latimeria chalumnae

Siden i 1938 udvindede en sydafrikansk fisker et zoologisk fund i århundredet - 1, 5 meter coelacanth fra hans redskaber - forskere har opdaget to arter af disse "levende mineraler" (den ene lever ved Afrikas kyst, den anden - Indonesien). Coelacanths med deres kødfulde, store finner og runde haler ligner coelacanths, der lever i kridttiden, samtidigt med dinosaurier.

Sammen med fisk med dobbelt vejrtrækning er coelacanter biologisk meget tættere på mennesker og andre pattedyr end strålevæsener, der inkluderer langt de fleste moderne fisk. De gamle børsteorme var de første hvirveldyr, der vågede sig for at erobre land, så dataene om genomet af afrikansk latimeria (Latimeria chalumnae), der er sekventeret og analyseret af et internationalt team af forskere, kan fortælle meget om oprindelsen og udviklingen af ​​tetrapoder. I særdeleshed gav resultaterne af arbejdet os mulighed for at stoppe en langvarig konflikt: Hvem er vores nærmere "slægtninge" - coelakanter eller ensom vejrtrækning? Problemet blev løst til fordel for sidstnævnte, men genomet til nogen af ​​dobbeltindåndingerne (meget mere kompliceret end latimeria) vil sandsynligvis ikke blive sekventeret i den nærmeste fremtid.

Selvom coelacanter ofte kaldes ”levende fossiler”, frysede de faktisk ikke i tide, hvilket stoppede i deres udvikling: analyse af gener, der koder for proteiner, viste, at ændringer i DNA fra coelacanths langsomt men kontinuerligt ophobedes. Bevis for den langsomme udvikling af coelacanth leveres også ved DNA-analyse af afrikanske og indonesiske arter. I homosegenerne for disse arter, adskilt fra hinanden for 6 millioner år siden, er der 11 gange færre forskelle end i homosegener hos mennesker og sjimpanser, der differentierede for 6-8 millioner år siden.

Sandsynligvis skyldes en sådan langsom udvikling af coelacanths et fald i indflydelsen af ​​den naturlige selektion: de lever på store dybder, hvor livet flyder ret målret og roligt. Imidlertid viste analyse af coelacanth genomet, at coelacanth-udviklingen langt fra alt er så ubehagelig: et betydeligt antal mobile elementer (den ikke-kodende del af genomet, der spiller en vigtig rolle i reguleringen af ​​gener) bevægede sig ganske hurtigt inde i genomet. Ikke-kodende DNA kan være en vigtig kilde til evolutionære ændringer, men i øjeblikket er deres rolle i udviklingen af ​​latimeria ikke undersøgt.

Som forventet er de evolutionære trin krypteret i coelacanth genomet på vej fra finbørsten til poterne i de terrestriske hvirveldyr. F.eks. Har coelacanter og moderne tetrapods en fælles reguleringssekvens, der er ansvarlig for lemmens udvikling. Der var uventede opdagelser. Coelacanth var det første kendte hvirveldyr, der manglede gener, der koder for immunoglobulin M - et næsten universelt værktøj i immunsystemet. Et par fjernt ligner immunoglobulin M-proteiner, som gener findes i fiskegenet, er ikke den bedste erstatning hertil.

Videnskabsmænd er sikre på, at yderligere analyse af coelacanth genom vil give os mulighed for at lære meget mere om vores egen fjerne fortid og processen med jordudvikling.

Baseret på materialer fra Nature News

Anbefalet

Den nye jagerfly får en "halv motor"
2019
Hvorfor koalas spiser giftige blade og ikke lider af klamydia
2019
Introduceret nye processorer til smartphones
2019