Zoonomija: Genetska istraživanja otkrivaju sve što delimo sa životinjama

Zoonomija: Genetska istraživanja otkrivaju sve što delimo sa životinjama

Upoređujući genetske nacrte niza životinja, naučnici stiču nove uvide u našu sopstvenu vrstu i sve što delimo sa drugim stvorenjima.

Jedno od najupečatljivijih otkrića je da su određeni odlomci u uputstvima za život opstali tokom evolucionog vremena, predstavljajući niz liniju koja povezuje sve sisare — uključujući i nas.

Nalazi dolaze iz projekta Zoonomia, međunarodnog napora koji nudi tragove o ljudskim osobinama i bolestima, sposobnostima životinja poput hibernacije, pa čak i genetici iza psa saonice po imenu Balto koji je pomogao da se spasu životi pre jednog veka.

Istraživači su podelili neka od svojih otkrića u 11 radova objavljenih u četvrtak u časopisu Science.

Dejvid O’Konor, koji proučava genetiku primata na Univerzitetu Viskonsin-Medison, rekao je da se studije bave dubokim pitanjima.

„Prosto je čudo biologije, kako smo toliko slični i različiti od svih stvari oko nas“, rekao je O’Konor, koji nije bio uključen u istraživanje. „To je vrsta stvari koja me podseća zašto je kul biti biolog.“

Tim Zoonomia, predvođen Elinor Karlson i Kerstin Lindblad-Toh sa Instituta Broad MIT-a i Harvarda, posmatrao je 240 vrsta sisara, od slepih miševa do bizona. Oni su sekvencionirali i uporedili svoje genome – uputstva koja su organizmima potrebna da se razvijaju i rastu.

Otkrili su da su određeni regioni ovih genoma ostali isti kod svih vrsta sisara tokom miliona godina evolucije.

Jedna studija je pokazala da je najmanje 10% ljudskog genoma uglavnom nepromenjeno među vrstama. Mnogi od ovih regiona se javljaju izvan 1% gena koji stvaraju proteine koji kontrolišu aktivnost ćelija, što je glavna svrha DNK.

Istraživači su teoretizirali da dugo očuvani regioni vjerovatno služe svrsi i vjerovatno su ono što nazivaju „regulatornim elementima“ koji sadrže uputstva o tome gdje, kada i koliko se proteina proizvodi. Naučnici su identifikovali više od 3 miliona takvih u ljudskom genomu, od kojih je otprilike polovina ranije bila nepoznata.

Naučnici su se takođe fokusirali na promene unutar životinjskog carstva. Kada su uskladili genetske sekvence za vrste i uporedili ih sa njihovim precima, rekao je Karlsson, otkrili su da su neke vrste videle mnogo promena u relativno kratkim vremenskim periodima. Ovo je pokazalo kako se prilagođavaju svom okruženju.

„Jedna od zaista kul stvari kod sisara je to što su se u ovom trenutku u osnovi prilagodili da prežive u skoro svakom pojedinačnom ekosistemu na Zemlji“, rekao je Karlson.

Jedna grupa naučnika je tražila gene koje ljudi nemaju, ali drugi sisari imaju.

Umesto da se fokusiramo na nove gene koji bi mogli da stvore jedinstvene ljudske osobine, „mi smo to na neki način preokrenuli“, rekao je Stiven Rajli, istraživač genetike na Univerzitetu Jejl.

„Gubitak delova DNK zapravo može da generiše nove karakteristike“, rekao je Rajli.

Na primer, rekao je on, mala delecija DNK između šimpanzi i ljudi izazvala je kaskadu promena u ekspresiji gena što može biti jedan od uzroka produženog razvoja mozga kod ljudi.

Druga studija se fokusirala na kondiciju jedne poznate životinje: Balto.

Naučnici su sekvencionirali genom psa zaprege, koji je vodio tim pasa koji su nosili serum protiv difterije u Nomu, na Aljasci, 1925. Njegova priča je snimljena u animirani igrani film iz 1995. i statua šteneta stoji u Central parku u Njujorku. .

Upoređujući Baltove gene sa genima drugih pasa, istraživači su otkrili da je bio genetski raznovrsniji od modernih rasa i da je možda nosio genetske varijante koje su mu pomogle da preživi teške uslove. Jedan od autora, istraživač Ketrin Mun sa Univerziteta Kalifornije, Santa Kruz, rekla je da nam Balto „daje ovaj vodič kroz komparativnu genomiku“, pokazujući kako genetika može da oblikuje pojedince.

O’Konor je rekao da očekuje da će Zoonomia doneti još više uvida u budućnosti.

„Imati ove alate i imati neku vrstu smelosti da postavljamo ova velika pitanja“ pomaže naučnicima i drugima da „nauče više o životu oko nas“, rekao je on.