Politikai figurák, ügyvédek, politikusok, újságírók, társadalmi aktivisták (1950-es évek interjúi) (2021 február)

féregfajok

Az UMD által végzett tanulmány megállapítja, hogy a megtermékenyítő férgek elvesztették genomjuk egynegyedét, beleértve azokat a géneket is, amelyek versenyképessé teszik a spermiumokat.

A legtöbb faj szaporodása két egyed közötti tenyésztést igényel. De néhány féreg kifejlesztette a képességét, hogy egyedül menjen. Ezekben a fajokban csak egy nő képes önmagát tenyészteni, hogy utódokat hozzon létre.

Egy új tanulmány a Marylandi Egyetemen megállapította, hogy ennek az "öngyilkosságnak" nevezett képesség megszerzése azt eredményezheti, hogy a féregfajok elveszítik genomjuk egynegyedét, beleértve azokat a géneket is, amelyek a hím spermiumoknak versenyelőnyt jelentenek a párzás során.

"Eredményeink azt sugallják, hogy a több tízmillió évig fontos gének hirtelen szükségtelenné vagy felelőssé válhatnak, még akkor is, ha a szexuális rendszer megváltozik" - mondta Eric Haag, az UMD biológia professzora és a tanulmány kutatási vezetője, a folyóiratban. Tudomány. 2018. január 5.

Több millió évvel ezelőtt egy kis féregfaj, a Caenorhabditis briggsae nevű faj kifejlesztette a szaporodás képességét az öngyilkosság révén. Ennek eredményeként a legtöbb C. briggsae hermafrodita, férfi és női nemi szervekkel. A nemek fejlődésére összpontosító hágai csoport szokatlan reproduktív viselkedése miatt régóta tanulmányozza a C. briggsae-t.

Annak tanulmányozásához, hogy az önzés hogyan alakította a C. briggsae fejlődését, Erich Schwarz, a Cornell Egyetem molekuláris biológiai és genetikai kutatások adjunktusa és a tanulmány társfelelős szerzője szekvenálta a Caenorhabditis nigoni, a C. briggsae legközelebbi rokona genomját, A C. nigoni mindig más egyedekkel való párosítással vagy behatolással szaporodik. A két faj genomjának összehasonlításával a kutatók megállapították, hogy a C. briggsae öngyilkos férgeinek 7000-gyel kevesebb génje volt, mint a C. nigoni-nak. Idővel a C. briggsae elvesztette genomjának mintegy negyedét.

Mivel a két féreg elsősorban reprodukciós módszerükben különbözik egymástól, a kutatók feltételezték, hogy az áttérés az önpusztításra való áttérés génvesztéshez vezet. Ennek megerősítésére összehasonlították a C. nigoni hímek és nőstények génaktivitását, és azt találták, hogy a C. briggsae-t vesztett gének majdnem háromnegyede aktívabb volt C. nigoni hímekben, mint nőstényekben.

Az elveszett gének lehetséges szexuális funkcióinak felkutatására a kutatók a "hím szekretált rövid" (mss) gének családjára összpontosítottak, amelyek C. nigoni nem rendelkeztek, de nem rendelkeztek C. briggsae-vel. Valójában egyetlen ismert önálló Caenorhabditis fajnak sincs mss génje. Az mss gének csak az átmenő fajok hímférgében aktívak, Hága, Schwarz, az UMD egykori hallgatója, Cristel Thomas (Ph.D. '11, Molecular and Cellular Biology) és az UMB volt diákja, Rebecca Felde (BS13) korábbi kutatása szerint. biológiai tudományok).

A CRISPR nevű génszerkesztő eszköz segítségével a kutatók négy mss gént távolítottak el a második keresztről, a Caenorhabditis remanei-ről. Ennek eredményeként a C. remanei fekete fehérjéiből származó spermiumok, amelyek nem tartalmaznak fehérjéket, mss géneket kódolnak, nem versenyezhetnek a hím C. remanei vad típusú gének spermájával. Ezzel szemben, amikor a kutatók mss géneket illesztettek a hím C. briggsae férgekbe, spermájuk spermát választott ki vad típusú C. briggsae hímekből és vad típusú C. briggsae hermafroditákból.

A kutatók azt is megállapították, hogy az mss gének rövid, a spermiumok felszínét borító fehérjéket kódolnak. Az eredmények együttesen azt sugallják, hogy az mss gének versenyelőnyt jelentenek a hím féreg spermiumoknak a párzás során.

"Az a tény, hogy minden öngyilkos faj elvesztette az MSS génjeit, arra utal, hogy ezek a gének, amelyek nagyon hasznosak a hím és női nemi férgek számára, károsak azokra a férgekre, amelyek már nem szexelnek egymással" - mondta Haag. "Amit látunk, az egy evolúciós kép arról, hogyan hangolja a faj a szaporodást."

Maguk a féregfajok elveszíthetik az mss génjeit, mert a versengő hím sperma káros Hága szerint. A vizsgálat során a kutatók megállapították, hogy a versenyképesebb hím sperma megváltoztatta a faj nemi arányát a nagyobb hímtermelésre. Ez a váltás veszélyeztetheti a férgek túlélését, mivel túl sok férfi lassítja a populáció növekedését, és a vadonban a férgeknek a túlélés érdekében a lehető leggyorsabban szaporodniuk kell.

Kidolgozás alatt állnak azok a kísérletek, amelyek megerősítik, hogy a versengő hím sperma károsíthatja a C. briggsae-t - mondta Da Yin, a hágai Biológiai Tudományok Tanszékének diplomája és a tanulmány első szerzője.

"Elkezdtük összehasonlítani a C. briggsae populációk növekedését génekkel és mss gének nélkül, ami lehetővé teszi számunkra, hogy teszteljük, vajon az mss gének szelekcióval eltávolíthatók-e a C. briggsae genomból" - mondta Yin. "Hipotézisünk az, hogy az mss génekkel rendelkező C. briggsae populációi lassabban növekednek, mert nagyobb a hímivaruk."

Folytatva Hága és kollégái azt is tervezik, hogy megvizsgálják, hogyan segítik az MSS gének a spermiumok versenyét. A fennmaradó 7000 elveszett gént is át akarják repülni, hogy felfedezzék szerepüket a C. briggsae-ban.

"Nagyon kicsi, de fontos számú génnek nagyon hosszú szerepe lehet a férfiak és a nők szerepének párosításában, amelyek csak az állatok életének 700 millió évvel ezelőtti kezdete előtt jöttek létre" - mondta Schwarz.

A "Gyors genom koaguláció egy önállóan ható fonálféregben feltárja a sperma versengő fehérjéit" című kutatási cikket, Da Yin, Erich Schwarz, Cristel Thomas, Rebecca Felde, Ian Korf, Asher Cutter, Caitlin Schartner, Edward Ralston, Barbara Meyer és Eric Haag megjelent a Science folyóiratban, 2018. január 5.