كيف حصلت الجربوع على أقدامها الهائلة |  علم

بأذنيه الكبيرتين وأنفه المخفوق ، ستغفر لارتكابك خطأً أن الجربوع هو فأر … على الأقل من المعدة إلى الأعلى. أرجل الحيوان قصة أخرى ، بأقدام عملاقة تمكنه من القفز مثل الكنغر عبر البيئات الصحراوية الحارة في إفريقيا وآسيا. الآن ، يقول الباحثون إنهم ربما اكتشفوا كيف تطورت هذه الزوائد المذهلة.

تأتي هذه البصيرة بفضل مقارنة “الترنسكريبتوم” – بشكل أساسي مجموع كل الجينات المستخدمة في وقت معين من قبل كائن حي – من الفئران والجربوع ، وهي مخلوقات تفصل بينها حوالي 55 مليون سنة من التطور. بدأ الباحثون بملحق مشابه بين الاثنين: أطرافهم الأمامية أو أذرعهم. من خلال مقارنة الحمض النووي الريبي المرسال (mRNA) الذي تصنعه الخلايا الغضروفية في الفئران النامية وأذرع الجربوع ، يهدف الفريق إلى إنشاء مجموعة أساسية من الاختلافات الجينية بين الحيوانين التي ربما لم تكن مرتبطة بأقدام الجربوع الكبيرة. (لصنع بروتين ، يقوم الجين النشط أولاً بعمل نسخة من الرنا المرسال.)

بعد ذلك ، نظر العلماء إلى خلايا الغضاريف من أقدام الحيوانين النامية. من تلك النسخ من أقدام الفأر والجربوع ، تمكنوا من تضييق مجموعة الجينات المحتملة المرتبطة بحجم القدم بنسبة 90 ٪ ، مما ترك إجمالي 1755.

أخيرًا ، استخدم الباحثون سلسلة من تحليلات الشبكة المزعومة لمحاولة تحديد الجينات التي قد يكون لها تأثيرات كبيرة في تشكيل أقدام الجربوع. دأب العلماء على فهرسة الجينات ووظائفها والمسارات الكيميائية التي تؤثر عليها في الجسم لعقود حتى الآن. لكن لا شيء يعمل في الفراغ في الزنزانة. كل مسار متشابك مع الآخرين ، والنتيجة النهائية هي نتاج العديد من شبكات الجينات التي تعمل في جينات متوازية وفردية لها العديد من الارتباطات مع الآخرين.

الصورة الإجمالية التي رسمها تحليل شبكة jerboa هي تلك التي تسلط الضوء على مدى تعقيد عملية التطوير. أفاد الباحثون هذا الشهر أنه لا يوجد جين واحد مسؤول عن أقدام القوارض ، ولكن هناك العديد من شبكات الجينات المختلفة والمتداخلة. علم الأحياء الحالي. يقول مؤلف الدراسة كيم كوبر ، عالم الأحياء التطورية التطورية في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو: “إن الأمر يشبه سحب كرة من السباغيتي”. “أنت تشد مكانًا واحدًا وكل شيء مرتبط به سيتحرك أيضًا.”

ومع ذلك ، كانت هناك بعض خيوط السباغيتي التي كانت مهمة بشكل خاص. حدد الفريق جين يسمى shox2، على سبيل المثال ، يتم التعبير عنها في أقدام الجربوع ، ولكن ليس في أقدام الفأر. شوكس 2 يصنع عامل نسخ ، وهو بروتين يملي الجينات الأخرى التي يتم تشغيلها أو يحدد أي جزء من الحمض النووي للجين يتم تحويله بالفعل إلى بروتين. يمكن أن يكون لعوامل النسخ تأثيرات متتالية ضخمة تغير شبكات كاملة من الجينات ، و shox2 سبق أن ثبت عند البشر ارتباطها بأمراض مثل متلازمة تيرنر ، التي تسبب قصر القامة والأطراف غير المتناسبة.

الجينات الأخرى ذات التعبيرات المختلفة في الجربوع هي تلك التي ترتبط عادةً بالتحول إيقاف نمو العظام في الفئران. يبدو أن هذا النوع من نهج “قطع المكابح” هو عنصر رئيسي آخر في الأطراف الخلفية الضخمة ليربع الجربوع ، وفقًا لتقارير الفريق.

يوضح تحليل شبكة الورقة البحثية طريقة جديدة لمحاولة فهم الجينات الكامنة وراء عملية بيولوجية ، كما يقول هنري كروننبرج ، اختصاصي الغدد الصماء في مستشفى ماساتشوستس العام والمتخصص في نمو العظام ولكنه لم يشارك في الدراسة. ويلاحظ أن معظم فهمنا لوظيفة الجينات يعتمد على الطفرات والقضاء على الجينات. هنا ، ومع ذلك ، فقد استفاد المؤلفون من التغييرات التطورية بين حيوانين في محاولة للكشف عن الجينات المسؤولة عن اختلاف فيزيائي ، كما يقول. “اعتقدت أنه كان أداء بارعًا للغاية.”

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *