In vremurile grele, oamenii nu sunt singurele specii care se gandesc de doua ori la a avea copii. Luati in considerare tulpina de vierme rotunde LSJ2.
Desi nu se poate gandi – cu atat mai putin gandeste de doua ori – despre orice, viermele de laborator a suferit o mutatie care a facut-o sa prioritizeze supravietuirea adultilor pentru a crea urmasi abundenti. Cercetatorii au observat schimbarea comportamentului si a mutatiei dupa ce LSJ2 s-a confruntat cu greutati timp de 50 de ani.
Astfel de asa-numite compromisuri din istoria vietii au fost descrise in multe lucruri vii, de la soareci pana la elefanti, dar acum, pentru prima data cunoscuta, cercetatorii de la Institutul de Tehnologie din Georgia au fixat unele catre o mutatie specifica.
“Acesta este un mare indiciu pentru modul in care compromisurile din istoria vietii ar putea fi reglementate genetic”, a spus cercetatorul principal Patrick McGrath, profesor asistent in Scoala de Stiinte Biologice din Georgia Tech.
Cercetatorii au confirmat legatura din LSJ2, o tulpina din specia C. elegans , prin duplicarea mutatiei intr-o alta tulpina, care a reprodus efectele mutatiei intr-un grad foarte mare.
Cercetatorii si-au publicat rezultatele in jurnalul PLOS Genetics , joi, 28 iulie 2016. Lucrarile lor au fost finantate de Institutele Nationale de Sanatate si Ellison Medical Foundation.
Snowball pana la avalansa
Mutatia dezvoltata tulpina LSJ2 s-a ridicat la o mica stergere in ADN-ul sau. Drept urmare, o proteina mare schimbata de un mic 10 din cei aproximativ 3.000 de aminoacizi ai sai.
Dar asta a declansat o revizuire uriasa a comportamentului care a sporit durata de viata si a incetinit reproducerea. Contrastul dintre modificarea genetica minora si ramificatiile sale transformatoare s-ar putea compara bine cu un copil care bate o avalansa cu o minge de zapada.
Noua descoperire are si o legatura tangentiala cu genetica umana. Viermele rotund impartaseste cu noi gena NURF-1, pe care s-a produs mutatia. Si o proteina umana asociata este implicata, printre altele, in reproducere.
Evolueaza mai repede, te rog
In acelasi timp, LSJ2 a facut o multime de lucruri ciudate si asta a atras atentia McGrath si a echipei sale. Si pentru asta sunt viermi rotunzi de laborator.
Incepand cu 1951, generatii de oameni de stiinta au accelerat evolutia C. elegans legata de laborator, fortand viermii microscopici sa se adapteze la conditii noi, in mare parte stresante. Apoi, cand cercetatorii au observat schimbari, au lucrat pentru a-i urmari pe genele animalelor.
McGrath indica o lamela subtire de sticla care sta vertical sub o lumina cu tubule de fluid conectate la ea. In interiorul diapozitivului se afla o tulpina de laborator diferita de C. elegans .
„Ii crestem pe cei cu lichiditate cu gravitatie, tragandu-i in jos pentru a vedea daca mutatiile le vor oferi capacitatea de a inota”, a spus McGrath.
50 de ani de paine si apa
In cazul LSJ2, cercetatorii au prezentat o provocare diferita pentru a accelera evolutia sa. L-au hranit cu mancare blanda timp de 50 de ani.
“Este o dieta cu extract de soia apos cu unele extracte de ficat de vita”, a spus Wen Xu, un student absolvent care face cercetari cu McGrath. Pare destul de ghinion pentru oameni, dar pentru raul rotund este cel mai rau: echivaleaza cu un regim de paine si apa.
In cele din urma, mutatiile au luat stapanire pentru a promova supravietuirea LSJ2 in bulionul slab, iar acestea s-au transformat in cap.
Mai putini copii, mai putin somn
“Lucrul ciudat pe care l-am observat mai intai a fost inclinatia de a nu mai intra in statul numit dauer”, a spus McGrath. Este un fel de hiper-hibernare. “Dauer este ceva ce majoritatea lui C. elegans fac pentru a-si prelungi viata, dar LSJ2 nu a facut-o. Si a trait mai mult in ciuda asta.”
Apoi, lista anomaliilor a crescut si a crescut.
„Am descoperit ca aproape totul a fost afectat – cand au inceput sa se reproduca, cate urmasi au facut, cat au trait”, a spus McGrath. Unii chiar au supravietuit expunerii la medicamente si metale grele.
„In cele din urma ne-am dat seama ca viermii prioritizau supravietuirea individuala peste rata de reproducere.”
Mutatie adormita
In multe specii, sexul se usuca atunci cand alimentele sunt rare, ceea ce duce la mai putini descendenti sa concureze pentru asta. In plus, multe organisme sunt bine echipate pentru a-si gestiona energiile pentru a supravietui in caz de deficienta.
Dar C. elegans LSJ2 a trebuit sa mute in acele abilitati, si atat de multe schimbari de comportament bazate pe mutatii toate simultan este neobisnuit.
“Ceea ce gasesti de obicei sunt mutatii care joaca roluri inguste, foarte specifice”, a spus McGrath. “Acestea afecteaza doar depunerea oualor sau afecteaza numai durata de viata sau afecteaza doar formarea dauerului.”
ADN-ul CRISPR Cas9 este injectat intr-o tulpina de laborator de razboi rotund de C. elegans pentru a confirma efectele maturate asupra strategiei de supravietuire dintr-o mutatie minuscula. Credit: Georgia Tech
McGrath si Xu s-au adulmecat pentru modificarile ADN-ului prin cartografierea unor loci de trasaturi cantitative, care potriveste modificarile caracteristicilor la modificarile genetice. Au sapat pentru o lunga investigatie, anticipand mai multi suspecti printre numeroasele mutatii ale LSJ2.
„Au existat sute de diferente genetice intre tulpina de vierme rotunde LSJ2 si cea cu care am fost comparate cu aceasta”, a spus McGrath.
„Arma de fumat”
Tulpina de laborator de comparatie se numeste N2 si a condus la o existenta rasfatata cu o dieta de E. coli – hrana optima pentru C. elegans . (Atat E.
escorte brosteni http://joyofnutrition.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/
deplasari escorte http://www.ieuniversidad.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/
escorte botosani publi 24 http://www.rutadeviaje.com/librovisitas/go.php?url=https://sexoral.ro/
escorte spania http://hakgolf.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/escorte/olt/bucinisu
escorte galati transexuala http://dewy.goodeal.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/escorte/olt/calui
preturi escorte cluj http://emkt.abralimp.net.br/link.asp?e=34824&l=3&en=9387&a=0&com=860665&u=https://sexoral.ro/escorte/olt/caracal
escorte mature poze reale http://wilsonjustwords.org/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/escorte/olt/carlogani
escorte/constanta/95126-adelina-0799015761 http://www.nyrooms.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/escorte/olt/cezieni
escorte 200 http://e-missingchildren.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/escorte/olt/cilieni
escorte de top cluj http://lylelylecrocodile.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/escorte/olt/colonesti
discutii escorte buzau http://ricefamily.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/escorte/olt/corabia
escorte satu http://unitedinstall.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=sexoral.ro/escorte/olt/corbu
coli, cat si ramele rotunde sunt tulpini care nu sunt daunatoare pentru oameni.)
Deci, N2 nu fusese impins sa mute atat de mult. In plus, pentru a evita confuzia in rezultatele cercetarilor lor, cercetatorii au resetat unele dintre mutatiile la care N2 s-a intamplat.
Comparatia a dus la dovezi rapide in LSJ2. „De fiecare data, ne-a indicat spre aceeasi regiune genetica de pe bratul drept al cromozomului 2”, a spus McGrath. C. elegans are sase cromozomi.
„Au fost doar cinci gene care au fost candidati. Una dintre mutatii a fost o arma de fumat – o stergere cu 60 de baze pereche tocmai la sfarsitul genei NURF-1”.
NURF-1 are functia de remodelare a cromatinei, care imperecheaza ADN-ul cu proteinele pentru a le infasura in cromozomi. Configuratiile rezultate influenteaza puternic ce gene sunt exprimate. Se pare ca mutatia minuscula a genei de remodelare poate sa fi dus la o schimbare masiva in expresia altor gene.
Lipsesc piese necesare pentru a intelege calea de la gena mutata la schimbarile masive din viata reala, iar cercetatorii lucreaza pentru a le completa.
Whoopy de vierme
Pentru a confirma mutatia ca declansator al modificarilor, Xu a implementat un editor de gene CRISPR Cas9 in viermi N2 pentru a face stergerea pe care LSJ2 a primit-o prin mutatie, iar rezultatele au lasat putine indoieli.
“A avut o multime de aceleasi efecte – o viata mai lunga, formarea de dauer”, a spus Xu. „Principala diferenta a fost reducerea ratelor de reproducere. A fost doar aproximativ jumatate in cantitatea de viermi de comparatie care a obtinut editarea genelor”.
Apropo, pe masura ce se intampla sexul, viermii rotunzi sunt in cea mai mare parte hermafrodite care produc oua si sperma pentru a le fertiliza. Exista, de asemenea, barbati care se copuleaza cu hermafrodite pentru a adauga spermatozoizi noi si cu acesta diversitate genetica.
Referire: Informatii despre sex si moarte dintr-un razboi mutant (2016, 28 iulie) preluat 6 iunie 2020 de la https://medicalxpress.com/news/2016-07-sex-death-insights-mutant-roundworm.html
Acest document este supus drepturilor de autor. In afara de orice tranzactie corecta in scopul studiului sau cercetarii private, nicio parte nu poate fi reprodusa fara permisiunea scrisa. Continutul este furnizat doar in scop informativ.
