2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
ապրիլի 30, 2000 - Խաչաձևելով մկների երկու տեսակներ, որոնք սովորաբար չեն խաչվում, Հովարդ Հյուզի բժշկական ինստիտուտի (HHMI) հետազոտողները ավելի լավ հասկացան, թե ինչպես կարող է գեների տպագրությունը ազդել տարբեր տեսակների հաստատման վրա:
Կաթնասունների գեների մեծամասնությունը առկա է երկու օրինակով, որոնք արտահայտված և կարգավորվում են: Կաթնասունների մի փոքր գեներ, սակայն, ենթակա են հատուկ կարգավորման գործընթացի, որը կոչվում է գենային տպագրություն: Դրոշմը քիմիական նշան է, որը կցվում է գեներին ձվի կամ սերմի զարգացման ընթացքում: Դրոշմումը ֆիզիկապես նշում է գենը այնպես, որ գենի ծնողական ծագումը կարելի է տարբերել և համապատասխանաբար արտահայտել:
Տպագրված գեների մեծ մասը, թվում է, ղեկավարում է պտղի աճի կարգավորումը, բացատրում է Փրինսթոնի համալսարանի HHMI-ի հետազոտող Շիրլի Մ. Թիլղմանը: Որոշ հետազոտողներ ենթադրում են, որ տպագրությունը զարգացել է տեսակների միջև սահմաններ սահմանելու նպատակով։ Ենթադրվում է, որ տպագրությունը նաև խոչընդոտ է հանդիսանում միասեռ բազմացման և տեսակների խաչասերման համար:
Իմպրինտինգի ծագման վարկածը, որը հավանություն է տալիս Թիլղմանին և նրա գործընկերներին, այն է, որ տպագրությունը ստեղծվել է ծնողական «ռազմոցի» արդյունքում: Համաձայն տեսության՝ հայրերը նպաստում են գեներին, որոնք խթանում են աճը, քանի որ նրանց լավագույն շահերը ծառայում են, եթե նրանց սերունդները հնարավորինս շատ մայրական ռեսուրսներ կորզեն՝ գոյատևումն ապահովելու համար: Մյուս կողմից, մայրերը լռեցնում են աճը խթանող գեների իրենց պատճենը՝ ի պատասխան այն բանի, որ նրանք հավասարապես գնահատում են իրենց բոլոր սերունդներին:
Հետազոտական հոդվածում, որը հրապարակվել է Nature Genetics ամսագրի 2000 թվականի մայիսի համարում, Թիլղմանը և Փրինսթոնի գործընկերները հայտնում են, որ երկու հարակից մկների՝ Peromyscus polionotus և Peromyscus maniculatus տեսակների խաչմերուկը հանգեցնում է գեների տպագրության և աճի աննորմալությունների: հիբրիդային սերունդ.
«Մենք ընտրեցինք այս առանձնահատուկ տեսակները տպագրության մեխանիզմը ուսումնասիրելու համար, քանի որ 35 տարի առաջ Հարավային Կարոլինայի համալսարանի դոկտոր Ուոլլի Դոուսոնը ցույց տվեց, որ հիբրիդային մկների մեջ նկատվող աննորմալ աճը կախված է խաչերի «ուղղությունից»: երկու տեսակները», - ասաց Թիլղմանը: «Սա մեզ հուշում էր, որ հիբրիդները կարող են տպագրության մեջ թերություններ ունենալ, և մեր առաջին գաղափարն այն էր, որ տեսակներից մեկը նորմալ չի տպում: Այնուամենայնիվ, մենք ցույց տվեցինք, որ դա այդպես չէ, երկու տեսակներն էլ ճիշտ են տպագրվում: Դա այն ժամանակ է, երբ նրանք հիբրիդացվում են: այդ տպագրությունը սխալ է գնում»:
Ենթադրվում է, որ աճի խախտումները նպաստում են տեսակավորմանը՝ գործընթացին, որով մեկ տեսակից առաջանում են ևս երկուսը, քանի որ դրանք կարող են արտացոլել տեսակների միջև արագ զարգացող տարբերությունը, որը կանխում է կենսունակ խաչասերումը: Այս տարաձայնությունը կարող է լինել «էպիգենետիկ»՝ ներառում է հեշտությամբ փոփոխվող հսկիչ տարրեր, որոնք փոխում են գեների արտահայտումը, բայց չեն ազդում դրանց ԴՆԹ-ի հաջորդականության վրա:
Տեսակավորման էպիգենետիկ տեսությունը գրավիչ է որոշ հետազոտողների համար, քանի որ գենետիկական մուտացիաների աստիճանական կուտակումը, որն անհրաժեշտ է առանձին տեսակներ ստեղծելու համար, ոմանք համարում են, որ չափազանց դանդաղ է տարբեր տեսակների արագ առաջացումը բացատրելու համար::
Կատարելով բարդ շարք «հետադարձ խաչմերուկներ» երկու Peromyscus տեսակների և դրանց արդյունքում առաջացող հիբրիդների միջև՝ Թիլղմանը և նրա գործընկերները փորձեցին պարզել, թե արդյոք տպագրության խանգարումը ազդում է սերունդների գոյատևման վրա:
Կենդանիների վերլուծությունը, որը առաջացել է նման հետադարձ խաչմերուկից, ցույց է տվել, որ հիբրիդների անձեռնմխելիությունը մասամբ պայմանավորված է երկու գեներով՝ մեկը պոլիոնոտուս տեսակի X քրոմոսոմում, որն արտահայտվում է միայն մորից ժառանգելու դեպքում, իսկ մյուսը։ maniculatus տեսակի աուտոսոմային քրոմոսոմի վրա, որն արտահայտվում է միայն հորից ժառանգելու դեպքում: Գիտնականները տեղայնացրել են այս գեները մկների քրոմոսոմների երկու հատուկ շրջաններում և գտել ապացույցներ, որ այդ երկու տեղանքները ուղղակիորեն փոխազդում են՝ ստեղծելով գենետիկ անհամատեղելիություն, որն արտացոլված է հիբրիդային մկների աննորմալ աճով:
Գիտնականների փորձարարական խաչերը նաև ցույց տվեցին, որ աննորմալ գերաճի ծանրությունը ուղղակիորեն կապված է կենդանիների մեջ մի շարք գեների նորմալ տպագրության խանգարման հետ:
«Այլ կերպ ասած, որքան շատ էին սաղմերը, այնքան ավելի մեծ էր տպագրության խանգարումը», - ասում է հոդվածի գլխավոր հեղինակ Փոլ Բ. Վրանան: «Մենք գտանք, որ երկու երևույթները մեծ փոխկապակցվածություն ունեն»:
Այս հոդվածի ևս մեկ կարևոր կետ, ասաց Վրանան, այն է, որ տպագրական ազդանշանները տարբերվում են տեսակների միջև: «Մենք ցույց տվեցինք, որ հիբրիդների ֆենոտիպերի տարբերությունները, որոնք ազդում են ծագման ծնողների կողմից, օրինակ՝ գերաճած կենդանիների համեմատ փոքրերի, իսկապես կապ ունեն տպագրության հետ:
«Տեսակեցման մեխանիզմները բացատրելիս ես կարծում եմ, որ մարդիկ հակված են անտեսել տպագրությունը կամ ծագման ազդեցությունը, պարզապես այն պատճառով, որ մինչև վերջերս մենք լավ գենետիկ բացատրություններ չունեինք նրանցից շատերի համար», - նա: ասաց.«Սակայն, տպագրության ավելի շատ բացատրություններ այժմ հայտնվում են գրականության մեջ և՛ բույսերի, և՛ կենդանիների համար: Եվ դրանք ցույց են տալիս, որ տեսակավորումը կարող է առաջանալ ոչ միայն անհամատեղելի գենետիկական փոխազդեցությունների, այլ նաև գեների արտահայտման էպիգենետիկ վերահսկողության պատճառով, ինչպես օրինակ՝ տպագրությունը»:
