Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Έντομο έντομο: Γενετική ανάλυση ενός είδους αφρικανικού μαστού που μπορεί να επιβιώσει σε σκληρές συνθήκες

Anonim

Μια νέα συλλογική έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications από επιστήμονες από την Ιαπωνία, τη Ρωσία και τις ΗΠΑ περιέχει τη γενετική ανάλυση για ένα είδος αφρικανικού σκώρου, το οποίο μπορεί να επιβιώσει από ένα ευρύ φάσμα ακραίων συνθηκών, όπως μεγάλες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, ακραίες ξηρασίες, όπως ο χώρος. Η ομάδα αποκρυπτογράφησε με επιτυχία τον γενετικό μηχανισμό που καθιστά το midge άτρωτο σε αυτές τις σκληρές συνθήκες. Ο καθηγητής Noriyuki Satoh και ο Δρ. Takeshi Kawashima της Μονάδας Θαλάσσιας Γονιδιωματικής του Καθηγητή Satoh καθώς και ο καθηγητής Αλέξανδρος Mikeyhev της Μονάδας Οικολογίας και Εξέλιξης και ο κ. Manabu Fujie και ο Δρ Ryo Koyanagi του τμήματος DNA Sequencing στο Ινστιτούτο Okinawa του Επιστημονικού και Τεχνολογικού Πανεπιστημίου έχουν συνεισφέρει στη συνεργασία.

διαφήμιση


Το midge, το Polypedilum vanderplanki, είναι ικανό να ανυδροβίωση, μια μοναδική κατάσταση που επιτρέπει σε έναν οργανισμό να επιβιώσει ακόμα και μετά την απώλεια του 97% του νερού του. Οι ανυδροβιοτικοί οργανισμοί είναι επίσης σε θέση να επιβιώσουν σε άλλες σοβαρές καταστάσεις όπως ακραίες θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 90 ° C έως -270 ° C, κενά και υψηλές δόσεις ακτινοβολίας. όλα τα οποία θα ήταν θανατηφόρα για τις περισσότερες μορφές ζωής.

Το σμήνος που βρίσκεται στη βόρεια Νιγηρία ζει σε ένα περιβάλλον όπου η ξηρή περίοδος διαρκεί τουλάχιστον έξι μήνες και η ξηρασία μπορεί να διαρκέσει μέχρι και οκτώ μήνες. Μέχρι τη στιγμή που τα αυγά έχουν εκκολαφθεί και οι νύμφες έχουν αναπτυχθεί, οι λίμνες νερού που φυλώνουν έχουν στεγνώσει. Ωστόσο αυτές οι αποξηραμένες προνύμφες μπορούν να επιβιώσουν σε αυτή την αφυδατωμένη κατάσταση για περισσότερα από 17 χρόνια. "Αυτό είναι ένα πολύ ενδιαφέρον είδος φαινομένων", παρατηρεί ο καθηγητής Satoh. "Οι πρώτες περιγραφές αυτής της μάζας ήταν πριν από περισσότερα από 60 χρόνια ... Αλλά σοβαρή έρευνα ξεκίνησε μόλις πριν από δέκα χρόνια".

Ενώ υπάρχουν και άλλοι οργανισμοί που είναι ανυδροβιοτικοί, αυτό που κάνει αυτό το μαστίγιο μοναδικό είναι το γενετικό μακιγιάζ του. Συγκριτική ανάλυση μεταξύ του P. vanderplanki και ενός από τους πιο κοντινούς συγγενείς του, Polypedilum nubifer, παρουσιάζει σημαντικές παραλλαγές στα γονίδια που συνδέονται με την ανυδροβίωση. Τα αποτελέσματα της μελέτης δείχνουν ότι πολλά από τα γονίδια του P. vanderplanki κατέχουν αποκλειστικά στον γενετικό κώδικα και όχι κάτι που πέρασε από ένα προγονικό είδος ούτε μοιράζονται οι στενοί συγγενείς του. Αυτό σημαίνει ότι το midge δεν είναι μόνο μοναδικό, αλλά αποτελεί εξαιρετική πηγή για μελέτη, καθώς αυτές οι αποκλειστικές ακολουθίες γονιδίων που κατέχει ο P. vanderplanki είναι εύκολα αναγνωρίσιμες σε ομάδες γονιδίων γνωστές ως Νήσοι σχετιζόμενες με την Ανυδροβιοτική (ARId's).

Η έκταση της αφυδάτωσης που μπορούν να αντέξουν αυτά τα μαστίγια μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στο DNA. Ωστόσο, οργανισμοί όπως ο P. vanderplanki έχουν τη δυνατότητα να πραγματοποιήσουν σημαντικές δομικές επισκευές στο DNA τους αφού επανυδατωθούν. Ένας άλλος συνεργάτης, ο Takahiro Kikawada από το Εθνικό Ινστιτούτο Αγροβιολογικών Επιστημών στην Τσουκούβα της Ιαπωνίας, επισημαίνει τα ενδιαφέροντα προηγούμενα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν στο PLOS ONE, όπου οι προνύμφες είχαν αποκαταστήσει τη φυσιολογική δραστηριότητα μέσα σε μία ώρα μετά την επανυδάτωση και την αποκατάσταση του πυρηνικού DNA μεταξύ 72 και 96 ωρών επανυδάτωση.

Οι πιθανές εφαρμογές για τέτοια γονίδια θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση στον τρόπο αποθήκευσης και μεταφοράς βιολογικών δειγμάτων και δειγμάτων σε όλο τον κόσμο. Η πιθανή έγχυση τέτοιων γονιδίων με ιατρικά δείγματα, όπως γονιμοποιημένα αυγά και δείγματα αίματος, θα προσφέρει στους ερευνητές μεγαλύτερη ευελιξία στα σχέδια έκτακτης ανάγκης για μακροχρόνια αποθήκευση. Η μεταφορά πολύ ευαίσθητων βιολογικών δειγμάτων μεταξύ εργαστηρίων θα μπορούσε να γίνει δραματικά ευκολότερη και πιο αποδοτική στις αφυδατωμένες χώρες.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Τα υλικά που παρέχονται από το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Okinawa - OIST . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Oleg Gusev, Yoshitaka Suetsugu, Richard D. Cornette, Takeshi Kawashima, Maria D. Logacheva, Alexey S. Kondrashov, Aleksey A. Penin, Rie Hatanaka, Shingo Kikuta, Sachiko Shimura, Hiroyuki Kanamori, Yuichi Katayose, Takashi Matsumoto, Elena Shagimardanova, Dmitry Alexeev, Vadim Govorun, Jennifer Wisecaver, Αλεξάντερ Μιχαγιέφ, Ριό Κογιανάγκι, Μανάμπου Φουτζί, Τομοάκι Νισιγιάμα, Σούντ Σιγιόγκου, Τόμοκο Φ. Σιμπάτα, Βερόνικα Γολιγκίνα, Μιτσουάσου Χασέμπ, Τακάσι Οκούντα, Νάρι Σατόχ, Τακαχίρο Κικαουάδα. Συγκριτική αλληλούχιση γονιδιώματος αποκαλύπτει γονιδιωματική υπογραφή ακραίας ανοχής αποξήρανσης στο ανυδρωτικό τμήμα . Nature Communications, 2014; 5: 4784 DOI: 10.1038 / ncomms5784