211service.com
Míchání savců
Vybavením myší kusem DNA, který řídí vývoj křídel u netopýrů, vědci vytvořili hlodavce s abnormálně dlouhými předními končetinami, napodobujícími jeden z kroků ve vývoji netopýřího křídla. Jejich práce dává váhu myšlence, že hybnou silou evoluce jsou variace v tom, jak jsou geny řízeny, a nejen mutace v kódujících oblastech genů.
netopýří myš: Vědci dali myším netopýří verzi kousku DNA, která zvyšuje aktivitu genu podílejícího se na vývoji končetin. Myši měly o něco delší končetiny než jejich normální protějšky, což demonstrovalo jemnou sílu evoluce.
Trochu delší přední končetiny transgenních myší je činí více podobnými netopýrům, říká Nipam Patel , profesor molekulární a buněčné biologie a integrativní biologie na Kalifornské univerzitě v Berkeley, který se na práci nepodílel. Vypadá to jako jemný rozdíl, ale evoluce funguje na základě těchto jemných rozdílů.
Vědci se zaměřili na gen Prx1, který hraje roli v prodlužování kostí končetin u savců. Exprese genu je regulována jinou sekvencí DNA, nazývanou zesilovač Prx1. Chcete-li zjistit, jak zesilovač formuje vývoj končetin, Richard Behringer , profesor molekulární genetiky na Texaské univerzitě MD Anderson Cancer Center a jeho kolegové po celé zemi vložili netopýří verzi zesilovače Prx1 do myší tak, aby ovládala myší gen Prx1. U těchto transgenních zvířat se vyvinuly přední končetiny, které byly v době narození v průměru o 6 procent delší než normálně. Byl to významný rozdíl, ačkoli myši vypadají jako myši, říká Behringer. Z klece nevyletí. O své práci vědci referují v nejnovějším vydání Geny a vývoj .
Aby myši měly šanci létat, musely by si vyvinout velmi odlišné přední končetiny, jako mají netopýři, které jsou delší a mají membrány natažené mezi kostmi. Behringer říká, že by rád zkusil nahradit posilovače končetin u myší těmi z jiných zvířat, jako jsou velryby nebo klokani.
Charles Darwin uvažoval o vývoji různých druhů končetin v O původu druhů . Počínaje základním vzorem končetin, postupnými drobnými úpravami, napsal, nakonec vytvoří různé končetiny savců, které vidíme dnes: lidské ruce, netopýří křídla, velrybí ploutve.
Myslíme si, že to, co jsme udělali, je jednou z těch drobných úprav, říká Behringer. Možná byste jich během evoluce měli hodně a končetina by se mnohem prodloužila a možná by část tkáně zůstala zachována mezi prsty, což nakonec vedlo ke strukturám, které by netopýrovi umožnily létat.
Je to velmi pěkná ukázka něčeho, o čem lidé už nějakou dobu tuší: že evoluci řídí spíše regulační sekvence než změny v proteinových sekvencích, říká Susan Mackem , který vede oddělení vývojové biologie v National Cancer Institute’s Centrum pro výzkum rakoviny . Mackem nebyl zapojen do Behringerova výzkumu.
Behringerův tým také našel něco neočekávaného. Když výzkumníci vytvořili mutantní myši, které postrádaly myší zesilovač Prx1, vyvinuly se u zvířat přední nohy normální délky. To naznačuje, že více než jeden zesilovač kontroluje expresi genu Prx-1 u myší, což zajišťuje to, co Behringer nazývá regulační redundance.
Dokud existuje jedna kopie k provedení práce, druhá kopie může být kreativní, říká Ann Burke , docent biologie na Wesleyan University.