Connect with us

Pozdrav, koji sadržaj vas zanima?

Genetika

Otkrivena rana genetska složenost živuće morske spužve

Ovaj tjedan objavljeno je potpuno sekvencioniranje genoma živuće morske spužve koje je otkrilo gene koji potječu iz vremena prije stotine milijuna godina – rezultat koji je daleko iznad očekivanja znanstvenog svijeta.

Četiri znanstvenika s UC Santa Barbara pridonijela su sekvencioniranju genoma morske spužve velikih grebenskih barijera, iz 650 milijuna godina stare skupine organizama – projekt koji je indicirao postojanje zadivljujućih bogatih genetskih resursa, koji su dostupni u zoru životinjskog carstva. Sekvenciranje je također otkrilo i neke osnovne informacije o raku. Rezultati su objavljeni u 5. kolovoza u izdanju znanstvenog časopisa Nature.

“Ova sekvenca je prekretnica”, rekao je Kenneth S. Kosik, kodirektor UCSB`s Neuroscience Research Institute (NRI) i predsjednik Harriman Neuroscience Research. “Ova je spužva najviše bazalna životinja za koju imamo genom.”

Genom predstavlja sve biološke informacije koje su potrebne za stvaranje i održavanje organizma. DNA je jezik genoma, a DNA je odvojena u genima koji daju upute za stvaranje diskretnih dijelova bilo kojeg organizma.Kosik je objasnio da je evolucijsko podrijetlo životinja obilježila sposobnost pojedinih stanica da preuzmu specijalizirana svojstva i da rade zajedno za dobrobit cijelog organizma. “Spužva predstavlja prozor u taj drevni i važan događaj”, rekao je znanstvenik. “Zanimljivo, stanice spužve imaju malo sličnosti sa stanicama koje nalazimo u ostatku životinjskog carstva. Na primjer, spužve nemaju neurone; međutim, genom spužve prisutnost mnogih gena pronađenih u neuronima.” (Kosik i Oakley istraživački timovi objavili su ovo otkriće 2007. godine, u časopisu PLoS One.)

Genom spužve otkriva da su putem nastanka životinja geni evoluirali za cijelu mrežu specijaliziranih stanica. “Ova mreža je položila temelj za jezgru logike gena organizma koji više nije funkcionirao kao jedna stanica, već kao kooperativna zajednica specijaliziranih stanica – svih usmjerenih prema opstanku složenog višestaničnog bića”, rekao je Kosik. Koautor Todd Oakley, profesor na UCSB`s Department of Ecology, Evolution & Marine Biology, objasnio je da taj rad također pomaže znanstvenicima da razumiju rak. “Nakon što se uspostavio prijelaz iz jedne stanice u višestanični organizam, postavljen je sukob između različitih stanica višestaničnih organizama”, rekao je Oakley. “U najboljem je interesu pojedinih stanica da zadrže replikaciju, a to je zapravo ono što je rak – nekontrolirana replikacija stanica u tijelu.”

Evolucija je trebala riješiti problem kako upravljati tom nekontroliranom replikacijom, Oakley je objašnjavao. Normalno, stanice tijela ne repliciraju se izvan kontrole, jer postoje upravljački mehanizmi. Kada se ti upravljački mehanizmi pokvare, razvija se rak. “Tako u povijesti životinja, možemo vidjeti povezanost s rakom, jer se za gene koji su uključeni u prijelaz u više stanica tijekom evolucije također zna da su povezani s rakom”, rekao je Oakley. Kao neurolog, Kosik je jako zainteresiran za sinapse, koje imaju jedinstvenu strukturu. Spužva nema neurona; međutim ima gene koji kodiraju proteine koji se koriste u drugih životinja za izgradnju sinapsi. Sinapse su setovi proteina koji omogućuju da dva neurona međusobno razgovaraju. One također omogućuju neuronima da razgovaraju s mišićima i tako ih pomiču. Ni jedne druge stanice nemaju sinapse.

Kosik je naglasio da se znanstvenici moraju vratiti daleko natrag u vrijeme evolucije kako bi razumjeli porijeklo mozga, neurona, sinapsi. “Stvarno se morate vratiti na početak stvaranja životinja kako bi razumjeli što se to dogodilo da je dovelo do buđenja ljudskog mozga”, kazao je znanstvenik. “Mi smo se pitali možemo li vidjeti evolucijsko podrijetlo sinapse?”, rekao je Kosik. On je pojasnio da se morsku spužvu naziva najviše bazalnijom od svih životinja, jer se predak spužve vjerojatno prvi odvojio od originalne životinje, prije postojanja ikakve loze.

“Imali smo neku životinju -predak koja je davno izumrla, a njeni potomci postali su današnje spužve koje imamo, a tu su i drugi potomci koji su postali ostatak životinjskog carstva – od meduza do pavijana”, rekao je Kosik. “Govorimo o spužvi kao o prvom koljenu koje se odvojilo ili grupi životinja. Ono što razlikuje spužvu od svih ostalih životinja jest to da nema nikakav živčani sustav ili sinapse.” On je pojasnio da zaključak tog ranog rada – otkriće da su geni koji kodiraju sinapse prisutni u spužvi – ima važne implikacije. “Zaključak toga rada kaže da je ono što je evolucija radila bila predadaptacija”, rekao Kosik. “Ovo je vrlo važna tehnička riječ. Evolucija je uzela nešto što je evoluiralo za jednu svrhu i koristila ga za nešto drugo. Priroda koristi te još uvijek misteriozne strukture spužve kako bi napravila sinapse, predadaptacije određenih gena, koji onda postaju ključni dio živčanog sustava.”

Kosik je rekao da je drugi razlog zašto je otkriće bilo važno, taj da je jedan od načina na koji su neki antievolucionisti kritizirali evoluciju kao ideju koristeći termin “ireducibilne složenosti.” Drugim riječima, oni kažu da je biologija pojedinih organa previše složena da bi se razvila kroz evoluciju. “Kako se razvije oko?”, upitao je Kosik. “Oko je vrlo složeno, ne možete imati pola oka. Trebate cijelo oko da bi funkcioniralo. Ukoliko nedostaje komad, to nije oko. Kako se dođe do toga da se cijelo razvije? To je nešto što ljudi koji su kritizirali evoluciju nisu razumjeli.”

Kritičari evolucije postavljaju ireducibilnu složenost kao problem. “Evolucijski biolozi imaju vrlo dobre odgovore na to pitanje”, rekao je Kosik. “Jedno od njih je sljedeći rezultat: sinapsa izgleda kao da je struktura koju ne možeš rastaviti; a ako ju rastaviš, ona će izgubiti svoju funkciju. U spužve je očito da ju je priroda rastavila. I komad funkcionira vrlo dobro u vrsta koje su bile prilično uspješne posljednjih 650 milijuna godina.”

Kosik je dalje objasnio važnost novih informacija o evoluciji. Davno prije nego što je trenutni rad napravljen, koautor Bernard M. Degman dozvolio je istraživačkim timovima s UCSB-a da pogledaju preliminarne podatke sekvencioniranja. Bili su vrlo iznenađeni kad su otkrili da iako spužve nisu posjedovale sinapse ili neurone, imale su gene za sinapse i neurone. Geni su bili tamo, ali oni nisu tvorili strukture – što je otkriće koje su Kosik i Oakley objavili 2007. godine. “Ovaj rad podigao je brojna pitanja”, kazao je znanstvenik. “Jedno je očigledno pitanje: Što uopće tamo geni rade, kada one nemaju neurone ili sinapse? Mi još uvijek ne znamo odgovor na to pitanje.”

Izvor: University of California – Santa Barbara

 

Ostavi komentar

Leave a Reply

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Popularno

Znanost za početnike

Iako se s nama ne bi složila ekipa iz Flat Earth Societyja, Zemlja je okrugla. U redu, ne baš u pravom smislu riječi, ali...

Kemija

One nastaju u oblacima i to na temperaturama nižim od 0°C izravno iz vodene pare u zraku, a ne smrzavanjem vode kako se obično...

Znanost za početnike

Znanstvenici vjeruju da je u najvećem broju slučajeva uzročnik potresa mehanizam tektonike ploča, tj. kretanje litosferskih ploča i njihova međusobna interakcija.

Fizika

Jeste li oduvijek imali goruću želju putovati kroz vrijeme? Dobre vijesti! Putovanje kroz vrijeme je moguće. Zapravo, već to radite. Krećete se kroz vrijeme...

Fizika

Svima nam je dobro poznato da je Albert Einstein, jedan od najznačajnijih fizičara 20. stoljeća, bio uistinu zanimljiva i osebujna ličnost. No, jeste li...

Oglašavanje

Možda će vas zanimati

Zdravlje i Medicina

Metoda je daleko od toga da u skorije vrijeme bude testirana na ljudima

Genetika

Međunarodni tim znanstvenika izjavio je da su identificirali genetsku varijantu jedinstvenu za vitke osobe poznatu kao ALK gen.

Društvene znanosti

Od otkrića elemenata koji čine osnovu života na Marsu do velikih uspjeha u uređivanju gena i uspona umjetne inteligencije, prenosimo šest velikih znanstvenih otkrića...

Društvene znanosti

Novim načinom editiranja genoma moglo bi se ispraviti 89 posto pogrešaka u DNK-u, koje uzrokuju bolesti, kažu američki znanstvenici. Tehnologija, koju su nazvali ‘prime...

Oglašavanje