De la un ornitorinc până la o balenă albastră, toate mamiferele de astăzi provin dintr-un strămoș comun care a existat în urmă cu aproximativ 180 de milioane de ani. Deși nu știm prea multe despre acest animal, o echipă internațională de cercetători a reconstituit computerizat organizarea genomului acestei creaturi. Descoperirile au fost publicate recent în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences.
„Rezultatele prezintă implicații importante pentru înțelegerea evoluției mamiferelor și pentru eforturile de conservare”, spune Harris Lewis, profesor de evoluție și ecologie la Universitatea Davis din California și autor principal al lucrării.
Oamenii de știință au utilizat secvențe genetice de înaltă calitate provenite de 32 de specii care trăiesc în zilele noastre și care fac parte din 23 de ordine de mamifere. Oamenii și cimpanzeii s-au numărat printre aceste specii, la fel ca vombații, iepurii, vitele domestice, rinocerii, liliecii și pangolinii. Genomurile de pui și de aligator chinezesc au fost, de asemenea, utilizate în analiză ca grupuri de comparație.
Potrivit autorilor studiului, strămoșul mamiferelor avea 19 autozomi (cromozomi somatici), care controlează trăsăturile moștenite ale unui organism (altele decât cele controlate de cromozomii sexuali), și 2 cromozomi sexuali. Cercetătorii au identificat 1.215 blocuri de gene care apar pe același cromozom, în aceeași ordine, la toate cele 32 de genomuri analizate. Aceste blocuri conțin gene esențiale pentru dezvoltarea normală a embrionului.
Cromozomi stabili timp de 300 de milioane de ani
Cercetătorii au descoperit nouă cromozomi întregi sau fragmente de cromozomi de la strămoșul mamiferelor în care ordinea genelor s-a păstrat aceeași și la păsările de astăzi. În schimb, regiunile cuprinse între aceste blocuri bine conservate conțineau mai multe secvențe repetitive și erau mai predispuse la ruperi, rearanjări și duplicări ale secvențelor, care sunt factori majori ai evoluției genomului.
„Reconstituirea genomurilor ancestrale este esențială pentru a interpreta modul în care presiunea selectivă variază în cadrul genomului. Studiul stabilește o legătură clară între arhitectura cromatinei, reglarea genelor și conservarea înlănțuirii genetice (linkage-ul)”, spune profesorul William Murphy, de la Universitatea A&M Texas. „Aceasta reprezintă fundația analizării rolului selecției naturale în evoluția cromozomilor la mamifere.”
Autorii au putut urmări cromozomii ancestrali în decursul timpului, pornind de la strămoșul comun. Ei au constatat că rata rearanjării cromozomiale a variat la diferitele descendențe de mamifere. De exemplu, în cadrul descendenței rumegătoarelor (care a dus la vitele, oile și căprioarele de astăzi) a existat o accelerare a rearanjării în urmă cu 66 de milioane de ani, când impactul planetei cu un asteroid a dus la dispariția dinozaurilor și nașterea mamiferelor.
Rezultatele vor ajuta la înțelegerea geneticii din spatele adaptărilor ce au permis mamiferelor să se răspândească pe o planetă aflată în schimbare, în ultimii 180 de milioane de ani.
Sursa: SciTechDaily