• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Genom orangutana może zmienić obraz ewolucji człowieka - wyniki badań

    28.01.2011. 17:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Finansowane ze środków unijnych międzynarodowe konsorcjum naukowców jako pierwsze zdekodowało cały genom naszego krewnego z oranżową czupryną - orangutana. Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Nature, wskazują na ogromne zróżnicowanie indonezyjskich orangutanów i ujawniają intrygujące wskazówki dotyczące ewolucji małp człekokształtnych oraz ludzi.

    Badania zostały w części sfinansowane z dwóch unijnych projektów: ALGGENOMES (Algorytmy analizy genów i genomów) i BIOSEQANALYSIS (Metody obliczeniowe biologicznej analizy sekwencyjnej w badaniu ewolucji genomów mitochondrialnych drożdży). Obydwa projekty otrzymały międzynarodowy grant reintegracyjny Marie Curie o wartości 100.000 EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR).

    Zgodnie z oczekiwaniami bogactwo zróżnicowania genetycznego ma sprzyjać zwiększaniu zdolności populacji do utrzymywania zdrowia i przystosowywania się do zmian w środowisku. Niemniej obserwacja zróżnicowania genetycznego dwóch gatunków orangutana - sumatrzańskiego i borneo - doprowadziła do bardzo nielogicznych spostrzeżeń.

    Odkryto, że populacja z Borneo, która ma bardzo ograniczone zróżnicowanie puli genowej i skondensowane siedlisko, jest wg dokonanego spisu większa i wynosi około 50.000. Dla porównania orangutan sumatrzański nie utracił zróżnicowania genetycznego i ma bardziej rozległe siedlisko, ale jego populacja spadła wg spisu do zaledwie około 7.000. Jednakże genom orangutana miał w zanadrzu jeszcze jedną wielką niespodziankę.

    Orangutany sumatrzańskie i borneo były fizycznie rozdzielone przez co najmniej 21.000 lat - kiedy to istniały jeszcze ostatnie pomosty lądowe pomiędzy dwiema wyspami. Wcześniejsze badania szacowały rozdział gatunków na ponad 1 milion lat temu. Tymczasem analiza całego genomu napisała historię na nowo. Otóż wydaje się, że rozdzieliły się zaledwie 400.000 lat temu.

    Więcej niespodzianek pojawiło się po porównaniu przez genetyków genomu orangutanów z genomem innych małp człekokształtnych. Orangutany pojawiły się jakieś 12 - 16 mln lat temu, dzięki czemu ich genom miał znacznie więcej czasu na ewoluowanie niż genom szympansów czy człowieka, których rozdział na odrębne rodowody miał miejsce od 5 do 6 mln lat temu. Porównanie trzech genomów pokazało, że te ostatnie traciły i zyskiwały nowe geny dwa razy szybciej niż orangutany.

    Współautorka artykułu, dr Carolin Kosiol z Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu, Austria, przeanalizowała w sumie 14.000 genów człowieka, które występują również u orangutana, szympansa i makaka. Jej odkrycia pokazały, że w czasie ewolucji pod szczególnym wpływem selekcji naturalnej były geny zaangażowane w dwa procesy: percepcji wzrokowej i metabolizmu glikolipidów.

    Zwłaszcza geny biorące udział w metabolizmie glikolipidów - chemicznym rozpadzie molekuł zawierających tłuszcze w celu wytwarzania energii, ewoluowały szybciej niż się tego spodziewano. Rozbieżność tę można by przypisywać odmiennemu ewoluowaniu orangutanów, tak aby zminimalizować mobilność czynników genetycznych, które mogłyby wywołać chorobę.

    W przypadku ludzi kilka dziedzicznych chorób neurozwyrodnieniowych już zostało powiązanych z wadami metabolizmu cholesterolu i glikolipidów. "Zmiany w metabolizmie lipidów mogły odgrywać istotną rolę w ewolucji neurologicznej naczelnych, jak również mieć swój udział w zróżnicowaniu diety i historycznych strategii życia" - mówi dr Kosiol.

    Orangutany dołączyły do szympansów i człowieka, jako trzeci przedstawiciel naczelnych, którego genom został w pełni poddany sekwencjonowaniu. Jednak nadal "niezwykle cenne byłoby przeprowadzenie sekwencjonowania genomów większej liczby naczelnych, aby umożliwić więcej tego typu analiz porównawczych, pozwalających nam lepiej poznać ewolucję naczelnych i naszego własnego gatunku" - zauważa dr Kosiol.

    Obecnie w toku są dalsze badania mające na celu sekwencjonowanie genomu dwóch kolejnych małp człekokształtnych - goryli i bonobo.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Orangutan borneański (Pongo pygmaeus) – jeden z dwóch gatunków orangutana. Endemiczny dla Borneo. Większy niż orangutan sumatrzański.

    Orangutan borneański (Pongo pygmaeus) – jeden z dwóch gatunków orangutana. Endemiczny dla Borneo. Większy niż orangutan sumatrzański.

    Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowiekaDNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Chromosom 2 – jeden z 23 parzystych ludzkich chromosomów. DNA tworzące chromosom 2 liczy ponad 237 milionów par zasad, co stanowi prawie 8% materiału genetycznego człowieka. Ilość genów mających swoje loci na chromosomie 2 szacuje się na 1 300-1 800. Uważa się, że w toku ewolucji dwa chromosomy uległy fuzji tworząc jeden chromosom, u człowieka oznaczany jako 2: dowodzą tego homologiczne geny u małp człekokształtnych rozmieszczone na dwóch różnych chromosomach, a także obecność rudymentalnych nieaktywnych centromerów i sekwencji telomerowych na ludzkim chromosomie 2.

    Autoalloploidy − to rodzaj alloploidów, u których dodatkowo nastąpiło powielenie niektórych genomów. Można je zapisać jako AAAABB, gdzie genom A jest reprezentowany czterokrotnie, a genom B − dwukrotnie. Ten typ poliploidów jest bardzo rzadki. Do autoallopoliploidów można zaliczyć: tymotkę (Phleum pratense) oraz truskawkę (Fragaria chiloensis L.)

    Nadrodzina immunoglobulin (synonim: białka immunoglobulinopodobne, ang. immunoglobulin superfamily, IgSF) – grupa białek wyodrębniona na podstawie istnienia w ich strukturze tzw. splotu immunoglobulinowego. Większość członków tej rodziny to białka o masie cząsteczkowej 70-100 kDa. Nadrodzina immunoglobulin jest uznawana za największą grupę białek o podobnej budowie. Na podstawie analizy genomu człowieka zidentyfikowano 756 genów, których produkty białkowe zawierają domenę immunoglobulinową . Białka immunoglobulinopodobne spotykane są również u bakterii, a ich analiza wskazuje, że pochodzą one od genów eukariotycznych i zostały nabyte w trakcie ewolucji na drodze poziomego transferu genów .

    Nadrodzina immunoglobulin (synonim: białka immunoglobulinopodobne, ang. immunoglobulin superfamily, IgSF) – grupa białek wyodrębniona na podstawie istnienia w ich strukturze tzw. splotu immunoglobulinowego. Większość członków tej rodziny to białka o masie cząsteczkowej 70-100 kDa. Nadrodzina immunoglobulin jest uznawana za największą grupę białek o podobnej budowie. Na podstawie analizy genomu człowieka zidentyfikowano 756 genów, których produkty białkowe zawierają domenę immunoglobulinową . Białka immunoglobulinopodobne spotykane są również u bakterii, a ich analiza wskazuje, że pochodzą one od genów eukariotycznych i zostały nabyte w trakcie ewolucji na drodze poziomego transferu genów .

    Dodano: 28.01.2011. 17:26  


    Najnowsze