Naučnici iz Danske i Kine procenili su stope mutacije zametne linije kod kičmenjaka sekvenciranjem i upoređivanjem genetskih uzoraka od 151 tria majke, oca i potomstva od 68 vrsta sisara, riba, ptica i gmizavaca. Bioinformatički cevovod je dizajniran da čita, analizira i upoređuje mutacije genoma koje se javljaju svake godine i između generacija u svakoj vrsti.
Istraživanje je objavljeno 1. marta 2023. u časopisu Nature.
Poznavanje stope mutacije zametne linije moglo bi omogućiti bolje razumevanje evolucionih pokretača i koristiti za procenu kada je vrsta prvi put nastala. Uprkos raznovrsnosti evolucionih puteva viđenih kod 68 različitih vrsta, istraživači su otkrili da je stopa mutacije zametne linije relativno očuvana.
Koliko brzo vrsta evoluira zavisi od brzine kojom akumulira mutacije. Za razliku od somatskih mutacija koje se mogu pojaviti u DNK bilo koje ćelije u telu, ali nikada nisu nasledne, mutacije zametne linije se javljaju samo u reproduktivnim ćelijama i prenose se na sledeću generaciju.
Pojedinačne stope mutacije zametne linije varirale su kod svih vrsta u studiji. Dok je utvrđeno da su stope mutacija po generaciji najveće kod reptila, razlika između bilo koje od četiri glavne klase kičmenjaka nije bila statistički značajna. Između vrsta, ptice su imale najrazličitije stope. Još više uticaja bila je količina vremena između generacija, starost u zrelosti i stope reprodukcije.
Vrste sa većim dugoročnim efektivnim veličinama populacije su imale niže stope mutacija po generaciji, dok su one sa dužim generacijskim intervalima imale veće stope mutacija po generaciji.
Starost oca bila je najznačajnija eksplanatorna varijabla povećanih varijanti među sisarima i pticama. Istraživači su objasnili: „Iako većina ptica i sisara kontinuirano proizvodi spermatozoide tokom vremena, gmizavci i ribe imaju tendenciju da budu sezonski uzgajivači, proizvodeći ćelije sperme tokom ograničenog perioda pre sezone parenja, što će imati tendenciju da smanji razlike u broju deobe ćelija između mužjaka. i žene“, što omogućava manje mogućnosti za pojavu mutacija.
Dok su stope mutacije zametne linije zabeležile tempo evolucije vrsta, to je i sam parametar koji se razvija jer izgleda da osobine životne istorije životinja igraju ulogu. Uz dalja istraživanja, naučnici će nastaviti da otkrivaju mehanizme koji pokreću tempo evolucije.
Ova najnovija studija ilustruje koliko možemo naučiti sa dobrim dizajnom eksperimenata, robusnim pristupom mašinama za sekvenciranje gena sledeće generacije i dobro izgrađenim bioinformatičkim cevovodom za rukovanje ogromnom količinom podataka potrebnih za temeljno istraživanje čak i malog preseka životinja u razvoju.
