توصلت دراسة جديدة إلى أن “المادة المظلمة” الجينية قد تؤدي إلى ظهور كائنات حية جديدة.
هذه الامتدادات الطويلة والمتكررة لما يسمى بجين الأقمار الصناعية الحمض النوويوفقًا للدراسة ، يمكن للحيوانات غير المتوافقة منع التزاوج عن طريق إزالة الكروموسومات في النسل المهجن. إذا كانت الحيوانات من مجموعات مختلفة غير قادرة على التزاوج ، فسوف تتباعد بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى التكاثر.
فقط 1٪ تشكل الـ 3 مليارات حرف أو النيوكليوتيدات في الجينوم البشري بروتينات تحدد خصائص مثل لون العين والطول. يمكن أن تصنع الامتدادات الأخرى للحمض النووي أكبر عدد ممكن من نسخ البروتين في الجسم أو تشغيل الجينات أو إيقاف تشغيلها في الأنسجة الأخرى. ومع ذلك ، فإن ما يقرب من 10 ٪ من الجينوم البشري لديه دنا ساتلي طويل ومتكرر ممتد. معهد الكيمياء الحيوية في سويسرا.
متعلق ب: تعيش جينات وحوش البحر التي يبلغ عمرها 500 مليون عام في داخلنا
كانت أنواع تكرار الحمض النووي للأقمار الصناعية وفيرة جدًا وواسعة الانتشار حقيقيات النواةقال جاياناثان لـ LiveScience في رسالة بالبريد الإلكتروني ، “أو أشكال الحياة مع نوى الخلية”. على الرغم من ذلك ، غالبًا ما تم استبعادهم من الحمض النووي غير المرغوب فيه. ”
ومع ذلك ، أ دراسة 2018اكتشف جاغاناثان ، الذي كان وقتها في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، ومستشاره السابق لما بعد الدكتوراه ، عالم الأحياء يوكيكو ياماشيتا ، في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أن هذا الحمض النووي يخدم بعض الأغراض المهمة: فهو يرتب الحمض النووي داخل نواة الخلية. في تلك الدراسة ، استولت بعض البروتينات على جزيئات الحمض النووي وترتبتها في حزم كثيفة من الكروموسومات تسمى الكروموسومات. DNA القمر الصناعي
في دراسة جديدة نُشرت في 24 يوليو في مجلة Molecular Biology and Evolution ، اكتشف جاغاناثان وياماشيتا دورًا آخر للحمض النووي للقمر الصناعي. استكشفت هذه المجموعة الخصوبة في أنواع ذباب الفاكهة تروسوفيلا ميلانوكاستر. عندما أزال الباحثون الجين الذي يرتبط بالحمض النووي الساتلي ويولد رمزًا لبروتينًا يسمى الكروموسومات ، تنتشر كروموسومات الذباب خارج الجنين. بدون القدرة على تنظيم الكروموسومات بشكل صحيح ، يموت الذباب.
قال جاغاناثان إن هذا أمر جذاب لأن البروتين المستخرج فريد من نوعه د. ميلانوكاستر. هذا يعني أن تسلسل الحمض النووي للأقمار الصناعية سريع النمو يجب أن يحتوي أيضًا على البروتينات سريعة النمو التي ترتبط بها.
لاختبار هذه الفكرة ، ولدت جاياناثان د. ميلانوكاستر النساء مع رجال من أعراق مختلفة ، محاكاة تروسوفيلا. كما هو متوقع ، لم تعيش الهجينة طويلاً. عندما نظر الباحثون في خلايا الذباب ، وجدوا أجنة متنوعة مع الحمض النووي منتشرة في جميع أنحاء الخلايا ، على غرار تلك التي أزال البروتين في التجارب السابقة.
فلماذا يعني ذلك أن القمر الصناعي يمكنه تشغيل مواصفات الحمض النووي؟ يشتبه الفريق في أنه إذا تطور الحمض النووي الساتلي سريعًا وطور كائنان بروتينات مختلفة مرتبطة بالحمض النووي ، فلن ينتجوا ذرية سليمة. يمكن أن ينشأ عدم التوافق هذا بسرعة عندما تتطور بروتينات ربط الكروموسوم وأجزاء الحمض النووي الساتلية بشكل مختلف في مجموعات أو أنواع منفصلة.
لاختبار هذه الفرضية ، قاموا بتعديل جينات ربط الحمض النووي الساتلية ، مما أدى إلى عدم التوافق في كلا الوالدين. عندما أعادوا كتابة جينات الذباب لتكون متوافقة ، طوروا كائنات هجينة صحية.
يعتقد جاغاناثان أن مثل هذه الاختلافات في الحمض النووي للأقمار الصناعية يمكن أن تكون عاملاً رئيسياً في تطور الكائنات الحية الجديدة. يأمل في إجراء مزيد من البحث حول توافق الكائنات الهجينة مع الكائنات الحية الأخرى. في النهاية ، سيقود هذا البحث العلماء إلى استعادة أنواع هجينة أو هجينة “منقرضة” لا تعيش طويلاً بعد الولادة. هذا من شأنه أن يمهد الطريق لاستخدام الأنواع الهجينة كوسيلة لإنقاذ هذه الأنواع المهددة بالانقراض. وحيد القرن الأبيض الشماليومن بين هؤلاء ، نجت امرأتان فقط.
في النهاية ، أكد البحث الجديد افتراض جاغاناثان أن الحمض النووي للأقمار الصناعية يخدم غرضًا.
قال جاغاناثان: “اعتقدت أن التطور لا يمكن أن يكون عديم الجدوى”.
نُشر لأول مرة في Live Science.
