Platypus Genomunda Gizli Bir Soru: Biz Garipler miyiz?

İngiliz zoolog George Shaw, 1799’da bir ornitorenk örneğiyle ilk karşılaştığında, o kadar şaşırmıştı ki dikişleri kontrol etti, birinin onu bir Franken yaratıkla kandırmaya çalıştığını düşündü. Onu suçlamak zor: Başka hangi hayvanın lastik gibi bir gagası, zehirle dolu ayak bileği sivri uçları, siyah ışık altında parlayan lüks bir kürkü ve yumurta bırakma eğilimi var?

Yüzyıllar sonra, şimdi daha ince aletlerle, ornitorenkleri ayırmaya çalışıyoruz. Bulduğumuz şey bizi şu soruyu sormaya yönlendirebilir: Ornitorenk normal mi ve tuhaf çıkan biz miyiz?

Çarşamba günü Nature’da, araştırmacılar yakın bir ilişkinin genomu olan kısa gagalı ekidna ile birlikte henüz birleştirilmiş en eksiksiz ornitorenk genomunu sundular. Araştırmacılar, DNA’larına girerek, bu canlıların bazı ayırt edici özelliklerinin altında yatan genleri ve proteinleri ortaya çıkarabilir ve bizim gibi memelilerin onlardan çok farklı olacak şekilde nasıl evrimleştiklerini daha iyi anlayabilirler.

Hepsi Avustralya’ya özgü olan ornitorenk ve dört dikenli karıncayiyen türü dünyanın yaşayan tek monotremleridir – belki de en iyi üreme stratejileriyle tanınan, yumurtalarını bırakıp yavrularını yumurtadan çıktıktan sonra emzirmeyi içeren bir grup.

Kopenhag Üniversitesi’nde genom bilimci ve sıralama çabalarının lideri Guojie Zhang, “Pek çok yönden çok tuhaflar” dedi.

Ancak monotremler diğer memelilerden çok erken ayrıldığı için – yaklaşık 187 milyon yıl önce – “memelilerin evrimini anlamak için de çok önemlidirler” dedi. Aslında, bize çok garip görünen bazı tek kişilik özellikler, aslında hepimizin paylaştığı atada mevcut olabilir.

Platypus genomu ilk olarak 2008’de sıralandı. O zamandan beri, teknolojideki gelişmeler, belirli genlerin kromozomlara yerleştirilmesini çok daha kolay hale getirdi. Dr. Zhang, daha önceki denemede, platypus genomunun yalnızca yüzde 25’inin bu şekilde bağlamsallaştırıldığını, yeni versiyonun ise yüzde 96’sının haritalandığını söyledi.

“Çok tamamlandı,” dedi. Önceki toplantılarda gözden kaçan çok sayıda gen bulduk. ”

Missouri Üniversitesi’nden 2008 dizilişini yöneten bir genomik profesörü olan Wesley Warren, yeni genomların ornitorenkle ilgili önceki birçok bulguyu doğruladığını ve yeni ekidna genomu ile birlikte “ilgili evrim mekanizmalarına çok daha fazla netlik kattığını” söyledi. çalışma ama buna dahil olmadı.

“Bence memeliler arasında ornitorenk, en büyüleyici türdür” diye ekledi. “Karasal memeli genomlarının çeşitli ortamlara adapte olmadan önce olabileceklerinin atalarının durumunu temsil ediyorlar. ”

Böylesine kapsamlı bir haritaya sahip olmak, farklı türlerin genomları arasında karşılaştırma yapılmasını sağlar ve memelilerin nasıl ortaya çıkıp sonra nasıl ayrıldığına dair adım adım hikayedeki boşlukları doldurmaya yardımcı olur. Örneğin, birçok kuş ve böcek, yumurta sarısı üretiminde rol alan vitellogenin adlı bir genin birden çok kopyasına sahiptir.

Dr. Zhang, çoğu memelide vitellogenin genine sahip olmadığını söyledi. Ancak yeni genomlar, ornitorenklerin ve ekidnaların bir kopyasına sahip olduklarını ortaya koyuyor, bu da anormal yumurtlamalarını açıklamaya yardımcı oluyor – ve bu genin (ve belki de üreme stratejisinin kendisinin) geri kalanımızın kaybettiği bir şey olabileceğini öne sürüyor. monotremlerin yeniliği. Bu arada, bizim ve diğer memelilerinkine benzer süt üreten genlere sahipler ve yavrularını beslemelerine izin veriyorlar.

Diğer özellikler başka yollar izledi. Yeni genom, dişsiz olan monotremlerin, diğer memelilerde bulunan diş gelişimi ile ilişkili birden fazla geni kaybettiğini ortaya koyuyor. Platypuslar ayrıca, diğer memelilerde bulunmayan, ancak bazı sürüngenlerde bulunanlara benzeyen zehir üreten genlere sahiptir, bu genlerin toksik ayak sivri uçlarını açıklıyor olabilir.

Daha az görünür, ancak aynı derecede kafa karıştırıcı olan, diğer memeliler genellikle bir çift cinsiyet kromozomuna sahipken, monotremlerin beş çifte sahip olmasıdır. Yeni ortaya çıkarılan genomların yapısı, bu cinsiyet kromozomlarının bir zamanlar halka oluşumunda olduğunu ve daha sonra parçalara ayrıldığını gösteriyor – bunun nasıl olduğunu anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.

Dr. Zhang ve meslektaşları, geriye kalan birçok tek devasa gizemi araştırmaya devam etmeyi planlıyor. “Anlaşılması çok önemli bir soy,” dedi.