Podivný colacanth nakonec nezůstal nezměněn 65 milionů let a odhalil svůj genom

V roce 1938 byly živé zbytky, o nichž se předpokládá, že vyhynuly před 65 miliony let, náhodně zachyceny v rybářské síti u pobřeží Jižní Afriky.

Délka je 2 metry (6,5 stop) Colacanth (Latimeria ChalomniByl jedním z nejbližších příbuzných ryb – a od svého posledního vystoupení ve fosilním záznamu z doby jiné než ptáci se do značné míry nezměnil. Dinosauři.

Nové genetické důkazy nyní ukazují, že tento hlubinný predátor prošel záhadnou, ale rozsáhlou evolucí na genetické úrovni – únosem genů z jiných druhů.

Při hledání genetických databází rodové verze lidského genu zapojeného do regulace genů molekulární genetik Isaac Yellan z University v Torontu neočekávaně zjistil, že Colacanth obsahuje mnoho variací tohoto genu.

Ještě překvapivější je, že tyto různé variace genů CGGBP nesdílely všechny společného předka. To naznačuje, že v některých bodech asi před 10 miliony let bylo 62 z těchto genů předáno coelacanthy z jiných, nepříbuzných druhů – prostřednictvím Horizontální přenos genů.

Tyto geny do jisté míry svou schopností „skákat“ kolem genomů a dokonce i mezi nimi Viry, Známý jako Transpozony.

Pokud skočí na správné místo v genomu, buněčný aparát je zkopíruje stejně jako jakýkoli jiný gen. Mohou však také skočit na špatné místo, kde mohou být škodlivé, a tak mohou být vnímáni jako parazit.

Někdy mohou skončit ve výhodném postavení pro své hostitelské druhy a nakonec ztratit schopnost skákat, ale být uchováni na svém novém místě v genomu, k čemuž se v Colacanthu několikrát stalo. .

„Horizontální přenos genů stírá obraz, odkud transpozony pocházejí, ale od jiných druhů víme, že k tomu může dojít parazitismem,“ Řekl Yilan. „Nejpravděpodobnějším vysvětlením je, že během evoluční historie bylo mnohokrát pokročilo.“

I když je běžné najít takové transpozony u mnoha druhů, není neobvyklé najít mnoho.

Experimenty ve zkumavkách a počítačové modelování ukázaly alespoň osm proteinů, které tyto geny kódují pro navázání na odlišné opakující se sekvence DNA, což naznačuje, že jsou – stejně jako lidská verze – zapojeny do genové regulace. Některé z nich jsou exprimovány pouze v určitých tkáních.

„Nevíme, co těchto 62 genů dělá, ale mnoho z nich kóduje proteiny vázající DNA a může hrát roli v regulaci genů, kde jsou v evoluci důležité i drobné změny.“ vysvětleno Molekulární genetik z University of Toronto Tim Hughes.

Coelacanths mají laločnaté nohy podobné ploutvím, které jsou více příbuzné nám a našim nejbližším příbuzným rybám, lungfishům, než jiným druhům ryb. Náš velmi vzdálený společný předek znamená, že genom Colacanth má potenciál nám pomoci odhalit mnoho záhad o naší evoluci.

Bohužel jsou tyto ryby zřídka vidět a ohroženy, takže možnosti studovat je jsou omezené. Ale informace, které jsme od nich dostali, jsou opravdu plodné.

A Nedávná studie Jejich geny naznačují, že naše hořké receptory mohou mít role, které jdou nad rámec ochrany před toxickými látkami, jako je regulace metabolismu a vnímání hormonů. Nyní geny pro colacanth ukázaly, že transposony hrají ve vývoji tetrapodů větší roli, než si uvědomujeme.

„Naše nálezy poskytují poměrně jasný příklad fenoménu transpozonů, které přispívají k genomu hostitele,“ Řekl Hoge.

Tento výzkum byl publikován v Molekulární biologie a evoluce.