مقالات

از بیضه های کوچک مگس ها ، بینش جدیدی در مورد ظهور ژن ها مشاهده می شود

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

از بیضه های کوچک مگس ها ، بینش جدیدی در مورد ظهور ژن ها مشاهده می شود

رشد اسپرم ، به رنگ آبی ، داخل مگس میوه. اعتبار: آزمایشگاه ژنتیک و ژنتیک تکاملی در دانشگاه راکفلر

در نبرد جنس ها ، مردان به نظر می رسد حداقل یک ویژگی ابتکاری دارند – حداقل از دیدگاه ژنتیکی. دانشمندان بیضه ها را بیش از کارخانه های اسپرم می یابند. این اندام ها همچنین به عنوان نقاط داغ برای ظهور ژن های جدید ، ماده اولیه برای تکامل گونه ها عمل می کنند.

با استفاده از Drosophila ، تیمی از راکفلر ایده اصلی در مورد چگونگی تلاشهای طبیعت برای نوآوری در هنگام رشد اسپرم را بدست آوردند. در تحقیق توصیف شده در تاریخ 16 اوت الیفآنها حضور جهش های DNA را در سطح یک سلول واحد و فعالیت ژن های جدید ناشی از چنین تغییراتی نقشه برداری کردند.

دانشیار لی ژائو ، رهبر این تحقیق می گوید: "کار ما چشم انداز بی سابقه ای در مورد فرآیندی را فراهم می کند که ارگانیسم ها قادر به سازگاری و تکامل می شوند.

پرخطر

در سال های اخیر ، مطالعات حیوانات از مگس به انسان تعدادی از ژن های جوان را نشان داده اند که در بیضه ها سرچشمه گرفته اند. این و اکتشافات دیگر نشان می دهد که طبقه بندی بیضه ها برای تولید نوآوری ژنتیکی از پربارترین سایت های بدن – مرد و زن است.

این تولید انبوه جدیدات ژنتیکی ، با خطرات زیادی همراه است. به عنوان مثال ، در انسان اسپرم پدر در رشد طبیعی دو تا سه برابر بیشتر از تخمهای مادر جهش می یابد و اسپرم را پر از خطاهای ژنتیکی می کند. در بعضی موارد ، چنین خطاهایی ممکن است به فرزندان او آسیب برساند ، یا حتی احتمال پدری را در کل منع کند.

به عبارت دیگر ، نر تنها چیز مهم را در بازی تکامل از دست خواهد داد: فرصتی برای گسترش استخر ژن خود به نسل بعدی.

اما هر چه تجربه ژنتیکی بالقوه منفی مردان و فرزندان آنها وجود داشته باشد ، دینامیک پرورش آنها را ترغیب می کند. والدین بالقوه برای جذب زنان و دفع رقبا ، با فشار شدید روبرو هستند. به عنوان مثال هرگونه مزیت مانند تیغه های روشن تر یا اسپرم های جامد تر می تواند تغییری ایجاد کند.

در سطح مولکولی ، این فشار باعث فراوانی ژنهای جدید در بیضه ها می شود. دانشمندان بر این باورند که اگر این افراد تازه وارد به توانایی نرها در پرورش فرزندان سالم کمک کنند ، آنها به سرعت جایگاه مشخصی را در ژنوم کسب می کنند و ممکن است در مشاغل دیگری در بدن نقش داشته باشند.

سلول را به وسیله سلول جستجو کنید

آنها کمی نزدیک تر به نظر می رسند ، با این حال ، تصویر مبهم می شود. دانشمندان هنوز نتوانسته اند پویایی نوآوری ژنتیکی را در سلول های پیشرو از منشاء اسپرم درک کنند.

برای کسب اطلاعات بیشتر ، ژائو و محققان آزمایشگاه وی سلولهای جداگانه ای را از بیضه مگس برچسب زدند ، سپس توالی های RNA خود را شناسایی و رمزگشایی کردند. این رویکرد به آنها اجازه می دهد تا ببینند که چگونه فعالیت ژن های خاص در مراحل رشد تغییر می کند. در توالی RNA جدا شده از سلولهای بنیادی و پنج نوع سلول مزانشیمی ، محققان نوآوری را از دو منظر بررسی کردند: چشم انداز جهش ها و حضور ژن ها.

محققان دریافتند که جهش ها ، به عنوان گزینه های جایگزین شناخته می شوند که در آن یک شخصیت از یک کد DNA به دیگری تغییر داده می شود ، در ابتدای رشد اسپرم فراوان تر و سپس کاهش می یابد. مکانیسم ترمیم DNA سلولهای اسپرم از الگوی مشابهی پیروی می کند – آنها خیلی زود فعال هستند ، سپس به تدریج کاهش می یابند – و طبق گفته Zhao این امر حس می کند ، زیرا مکانیسم وظیفه ترمیم خطاهایی مانند اینها را دارد.

از ابتدا شروع کنید

در توالی RNA ، تیم ژائو به دنبال یک نوع خاص از ژن جوان بود – ژنهایی که از ابتدا و نه با تکثیر ژن موجود ، از ابتدا ناشی می شدند. برای ژائو ، این به اصطلاح دوباره ژن ها ، از یک توالی که در ابتدا برای پروتئین کد گذاری نشده اند ، جالب ترین ژن های جدید از دیدگاه تکاملی هستند. تیم او حداقل 184 مورد را پیدا کرد دوباره ژن ها ، برگرفته از گروهی است که قبلاً آنها را شناسایی کرده بودند.

وقتی اینها را بررسی کردند دوباره ژن ها ، دانشمندان الگوهای پیچیده ای را کشف کرده اند ، که در آن برخی ژن ها عمدتاً در انواع خاصی از سلول ها ظاهر می شوند ، اما در برخی دیگر نیست. دانشمندان می گویند ، حدود 15 درصد از این ژن ها در اوایل ظهور ظاهر شده اند ، از جمله در مرحله سلول های بنیادی ، که جای تعجب است ، زیرا دانشمندان قبلاً تصور می کردند که ژن های جدید به ندرت در ابتدای تکامل جایی که این مرحله کاملاً کنترل می شود ظاهر می شوند. فعال ترین دوره برای دوباره با این حال ، ژن ها در نیمه ای از زمان به نام سلول های اسپرم برای ایجاد اسپرم رخ داده اند.

دانشمندان اکنون علاقمندند که هدف را در صورت وجود ، درک کنند دوباره ژنها هنگام اولین بار پدیدار می شوند. اگرچه این امکان وجود دارد که برخی به طور تصادفی آزاد شوند و به طور خاص سهم نداشته باشند ، ژائو گمان می کند که در بسیاری از موارد ، این ژن های جدید در بلوغ سلول های اسپرم نقش دارند.

"دقیقاً اینها چیست دوباره ژنها برای ایجاد فشار در کنار هم یک سؤال باز و هیجان انگیز هستند. "


ژنومهای مگس ماده نیز توسط ژنهای نوا حاصل از توالی اجدادی جمع شده اند


اطلاعات بیشتر:
اوان ویت و همكاران ، RNA-Seq-single سلول پویایی رونویسی ژن Novo و تعصب جهش زا باكترایی در دروسوفیلا را نشان می دهند ، الیف (2019) DOI: 10.7554 / eLife.47138

اطلاعات ژورنال:
الیف




ارسال شده توسط
دانشگاه راکفلر




استناد:
از بیضه های کوچک مگس ها ، بینش جدیدی در مورد ظهور ژن ها (2019 ، 16 اوت)
برگرفته 16 آگوست 2019
از https://phys.org/news/2019-08-tiny-flies-insight-genes.html

این سند مشمول حق چاپ است. جدا از هرگونه معاملات منصفانه به منظور مطالعه و تحقیق خود ، خیر
بخشی را می توان بدون اجازه کتبی تکثیر کرد. محتوا فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه می شود.

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن