رمزگشایی ژنوم تارسیر پیوندهایی را با انسان آشکار می کند

رمزگشایی ژنوم تارسیر پیوندهایی را با انسان آشکار می کند
رمزگشایی ژنوم تارسیر پیوندهایی را با انسان آشکار می کند
Anonim

به اندازه ای کوچک که در کف دست شما جای بگیرد، با چشمان بسیار زیاد و اشتهای گوشتی، تارس ها یک ناهنجاری طبیعی هستند. به گفته دانشمندان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس که اخیرا ژنوم تارس تر را تعیین توالی و تجزیه و تحلیل کردند، آنها همچنین پسر عموهای دور ما هستند.

یافته‌ها، که در ۶ اکتبر در Nature Communications منتشر شد، تارسیرها را روی شاخه‌ای مهم از درخت تکاملی پستانداران قرار می‌دهند - در امتداد همان شاخه‌ای که به میمون‌ها، میمون‌های بزرگ و انسان‌ها منتهی می‌شود.

وسلی وارن، دانشیار ژنتیک و کارشناس ارشد این مطالعه، گفت: «ما تارسیر را نه تنها برای تعیین اینکه کجا در تکامل نخستی‌ها قرار می‌گیرند، بلکه به این دلیل که فیزیولوژی، آناتومی و رفتار تغذیه‌ای آنها بسیار منحصربه‌فرد است، توالی‌بندی کردیم. نویسنده.

Tarsiers تنها نخستی‌های گوشتخوار هستند که حشرات و پرندگان کوچک، جوندگان و مارمولک‌ها را می‌خورند. این حیوانات کوچک با چشمانی دو برابر مغزشان، سر که می تواند 180 درجه در هر جهت بچرخد و توانایی ردیابی طعمه با استفاده از امواج فراصوت را دارند، شکارچیان شبانه مهیبی هستند. پاها و پاهای آن‌ها برای جهش‌های ناگهانی و قدرتمند، با استخوان مچ پا دراز به نام تارسوس، که به همین دلیل نامگذاری شده‌اند، سازگار است.

موقعیت تارسیرها در میان نخستی‌ها بحث‌برانگیز در نظر گرفته شده است. دندان‌ها و فک‌های آن‌ها بیشتر شبیه به نخستی‌های دماغ خیس مانند لمور است، اما چشم‌ها و بینی‌های آن‌ها بیشتر شبیه نخستی‌های دماغ خشک مانند میمون‌ها و انسان است.

با تعیین توالی ژنوم کامل تارسیه، وارن، یورگن اشمیتز از دانشگاه مونستر در آلمان، و همکارانش به طور قطع تارسی ها را در دسته بینی خشک قرار دادند.

محققان توالی های DNA موسوم به ترانسپوزون ها یا "ژن های پرش" را تجزیه و تحلیل کردند که می توانند از بخشی از ژنوم به قسمت دیگر بپرند و اغلب در این فرآیند خود را کپی می کنند.با گذشت زمان، ترانسپوزون ها توانایی پرش را از دست می دهند. ترانسپوزون های جدیدتر می توانند به ترانسپوزون های قدیمی تر بپرند، اما نه برعکس. محققان با تجزیه و تحلیل اینکه کدام ترانسپوزون ها در داخل دیگران تعبیه شده بودند، توانستند تعیین کنند که چه زمانی خانواده های خاصی از ترانسپوزون ها توانایی پرش را از دست دادند و در نتیجه خانواده های مختلف ترانسپوزون ها را تعیین کردند.

محققان خانواده‌های ترانسپوزون تارس‌ها، انسان‌ها، بچه‌های بوته‌ای (پریمات دماغ خیس) و میمون‌های سنجاب (پریمات خشک بینی) را مقایسه کردند. تارسییرها خانواده‌های ترانسپوزون جدیدتری را با میمون‌های سنجاب و انسان‌ها و فقط قدیمی‌ترین‌ها با بچه‌های بوته‌ای مشترک داشتند، که نشان می‌دهد تارسیرها متعلق به نخستی‌های دماغ خشک هستند.

"اشمیتز گفت: "ژن های پرش به ما کمک می کنند تا بفهمیم چگونه گونه ها از یکدیگر در طی میلیون ها سال پیش جدا شده اند." ژنوم tarsier یک آرشیو مدرن از تغییرات تکاملی است که منجر به انسان شد."

داشتن ژنوم کامل تارسیر همچنین به محققان این امکان را می دهد که به طور جامع ژن هایی را که تارسیرها را منحصر به فرد می کنند، مطالعه کنند.از آنجایی که، برای مثال، چشم‌ها و استخوان‌های قوزک پا بسیار متفاوت از سایر نخستی‌ها هستند، ژن‌های مرتبط با رشد و تکامل چشم یا استخوان نیز احتمالاً متفاوت هستند.

با مقایسه توالی‌های ژنی از تارسیرها با توالی‌های دیگر پستانداران، 192 ژن را شناسایی کردند که سریع‌تر یا کندتر از آنچه در دیگر پستانداران اتفاق می‌افتد در حال تغییر هستند. این ژن‌ها احتمالاً با ویژگی‌های غیرمعمول تارسیرها مرتبط هستند. آنها سپس ادبیات علمی را برای شناسایی بیماری های انسانی مرتبط با آن ژن ها اسکن کردند و 47 بیماری را یافتند. حدود یک چهارم مربوط به بینایی و یک چهارم دیگر مربوط به مشکلات اسکلتی عضلانی بود.

"وارن گفت: "ژن‌های تارس‌تر که تغییرات منحصربه‌فردی را نشان می‌دهند، می‌توانند سرنخی از بیماری‌های انسانی که ژن‌های مشابهی دارند به ما بدهند." "اگر یک اسید آمینه به طور منحصر به فرد تغییر کرده باشد و به طور فرضی با ماهیچه های جدید تارسیر مرتبط باشد، شاید بخش مهمی از پروتئین باشد و در صورت ارتباط با بیماری های انسانی ارزش بررسی دقیق تر را داشته باشد."

تجزیه و تحلیل ژنوم تارسیر همچنین نشان داد که این حیوانات جذاب نشانه هایی از کاهش جمعیت را نشان می دهند.

وارن گفت: "ما فکر می کنیم که اندازه جمعیت در حال کاهش است و دوباره باز نمی گردد." "بیشتر کاهش به دلیل از دست دادن زیستگاه است، اما تجارت حیوانات خانگی نیز در این امر نقش داشته است. متأسفانه پس از دستگیری، نتیجه اغلب مرگ به دلیل برآورده نشدن نیازهای فیزیکی و غذایی است. این امکان وجود دارد که برخی از گونه های تیره تر منقرض شوند. ما این مسیرها را تغییر نمی دهیم."

محققان امیدوارند که DNA را از گونه‌ها و جمعیت‌های دیگر تارس‌تر به‌دست آورند که قصد دارند از آن برای ارزیابی سلامت جمعیت تارس‌تر، در میان مطالعات دیگر استفاده کنند.

"اگر ما بتوانیم توالی ژنوم تارسیرهای دیگر را تعیین کنیم، می توانیم تنوع جمعیت را اندازه گیری کنیم. جمعیتی که تنوع بیشتری داشته باشد باید توانایی بیشتری برای زنده ماندن از تغییرات در محیط خود داشته باشد." "این به ما کمک می کند تا بفهمیم آنها واقعا چقدر در معرض خطر هستند تا بتوانیم اقداماتی را برای محافظت بهتر از آنها انجام دهیم."

موضوع محبوب