منوعات

يكشف العلماء عن الجينات وراء تطور الطيران الشراعي

يقول الناس “عندما تطير الخنازير” لوصف المستحيل. ولكن على الرغم من أن معظم الثدييات تعيش على الأرض، إلا أن القدرة على الانزلاق أو الطيران تطورت عدة مرات خلال تطور الثدييات، في أنواع تتراوح من الخفافيش إلى السناجب الطائرة. كيف حصل هذا؟ وفي دراسة نشرت في المجلة طبيعة هذا الأسبوع، يشرح فريق من الباحثين بقيادة جامعة برينستون وكلية بايلور للطب الأساس الجينومي والتنموي للباتاجيوم، وهو غشاء الجلد الرقيق الذي يسمح لبعض أنواع الثدييات بالانزلاق عبر الهواء.

وقال المؤلف المشارك الدكتور ريكاردو مالارينو، الأستاذ المساعد في علم الأحياء الجزيئي في جامعة برينستون: “نحن لا نفهم حقًا كيف تنشأ السمات والتكيفات الجديدة من منظور جزيئي ووراثي. أردنا دراسة كيفية ظهور الجدة التطورية”.

لفهم تطور الباتاجيوم بشكل أفضل، ركز الفريق على الجرابيات. والواقع أن القدرة على الانزلاق تطورت بشكل متكرر، باستخدام تغيرات تشريحية مماثلة، في الجرابيات ذات الصلة الوثيقة مثل طائرة السكر الشراعية ــ وهي جرابية صغيرة بالقدر الكافي لتناسب جيبك وتحظى بشعبية كحيوان أليف غريب.

قاد فريق بايلور تسلسل الجينوم لـ 15 نوعًا من الجرابيات، وتحديد تسلسل الحمض النووي للأنواع المنزلقة وأقاربها غير المنزلقة. وكشفت مقارنة هذه التسلسلات عن تطور متسارع بالقرب من جين يسمى Emx2.

“الأمر المثير للاهتمام هو أن تسلسل الجينات نفسه لا يبدو أنه المكان الذي تحدث فيه التغييرات الأكثر صلة. وبدلاً من ذلك، تحدث التغييرات الرئيسية في تسلسلات قصيرة من الحمض النووي، تسمى “المعززات”، والتي توجد بالقرب من الجينوم، وهذه المنشطات المتغيرة التي وقال المؤلف المشارك، الدكتور إيريز ليبرمان أيدن، أستاذ علم الوراثة الجزيئية والبشرية ومدير مركز هندسة الجينوم في بايلور: “تغير كيفية ومكان نشاط Emx2 في الجسم، وهذا يدفع تطور الانزلاق”. .

“إن فهم التغييرات الأساسية التي تحدث على المستوى الجينومي لتؤدي إلى ظهور هذه السمات المتقاربة أمر مهم لأنه يمكن أن يخبرنا ما إذا كان التطور يستهدف المسار الأقل مقاومة. يمكن أن تحصل على نفس النتيجة ولكن مسارات مختلفة للوصول إلى هناك. قال المؤلف الأول المشارك خورخي مورينو، وهو طالب دراسات عليا في مختبر مالارينو.

بعد ذلك، أراد الباحثون اختبار هذه الأفكار. للقيام بذلك، استخدموا واحدة من أكثر الميزات الفريدة للجرابيات: حقيبتهم. وقالت الدكتورة أولغا دودشينكو، المؤلفة المشاركة الأولى، وهي أستاذة مساعدة في علم الوراثة الجزيئية والبشرية في جامعة بايلور وباحثة في مركز الفيزياء البيولوجية النظرية بجامعة رايس: “يولد الأطفال الجرابيون في مرحلة مبكرة من التطور مقارنة بالثدييات النموذجية”. . “بدلاً من مواصلة تطورهم في رحم أمهاتهم، فإنهم يزحفون إلى جرابها ويبقون هناك حتى يصبحوا مستعدين لمواجهة العالم بشكل مستقل. وحقيقة وجودهم هناك، في الجراب، تجعل من الأسهل بكثير دراسة كيفية تكوين الجينات الفردية. مثل Emx2، تؤثر على تطور الجرابيات.

وأظهر الباحثون أن Emx2 يؤدي إلى ظهور الباتاجيوم الجرابي باستخدام برنامج وراثي من المحتمل أن يكون موجودًا في جميع الثدييات. على سبيل المثال، يكون Emx2 نشطًا في جلد جوانب الفئران وطائرات شراعية السكر، ولكن في طائرات شراعية السكر يتم التعبير عنه لفترة أطول بكثير. وكما يشير دودشينكو، الذي يعمل أيضًا في مركز بايلور لهندسة الجينوم، “من خلال تعديل معززات Emx2 الأساسية، استغلت الأنواع الواحدة تلو الأخرى هذا البرنامج العالمي لتطوير القدرة على الانزلاق”.

أخبار مشجعة للخنازير التي تأمل في الطيران.

المؤلفون الآخرون لهذا العمل هم تشارلز واي . ، ألكسندر بلوس، ديفيد وايز، أرينا د. عمر، ويجي ياو، زين كولاريك، بارويندر كور، جودي سانت ليجر، كينغ ني، الإسكندرية مينا، جوزيف بي فلاناغان، غريتا كيلر، توماس سانجر، بروس أوسترو، مكسيم في. بليكوس ويفغيني ز. كفون.

تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (R35GM133758، UM1HG009375، RM1HG011016-01A1، F32 GM139240-01، T32GM007388، R01-AR079150)؛ برنامج زمالة سيرل؛ ومؤسسة سلون وبرنامج علماء الوادي؛ مؤسسة ويلش (Q-1866)، مؤسسة العلوم الأمريكية الإسرائيلية الثنائية (2019276)؛ مؤسسة العلوم الوطنية (DGE-2039656، NSF DBI-2021795، NSF PHY-2210291)؛ ومؤسسة LEO (LF-AW-RAM-19-400008، LF-OC-20-000611)؛ ومؤسسة WM كيك (WMKF-5634988).

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى