רשום פופולרי

בחירת העורך - 2019

מחקר גנומי חדש מספק הצצה כיצד לווייתנים יכולים להסתגל לאוקיאנוס

Anonim

במאמר שפורסם ב- Nature Genetics, חוקרים ממכון קוריאה למדע וטכנולוגיה של האוקיינוס, קרן המחקר של גנום בקוריאה, BGI ומכונים אחרים הציגו את הגנום הראשון במעמקים של גרגר לווייתן וממצאיו החדשים על אופן ההתאמה של לווייתנים לסביבת האוקיינוס. הנתונים שיוצגו במחקר זה יתרום למחקרים עתידיים על מחלות יונקים ימיים, שימור ואבולוציה.

פרסומת


לווייתנים משוטטים בכל רחבי האוקיינוסים בעולם, חיים במים אבל נושמים אוויר כמו בני אדם. בחלק העליון של שרשרת המזון, לווייתנים חיוניים לבריאות הסביבה הימית, בעוד 7 מתוך 13 מיני לווייתנים גדולים נמצאים בסכנת הכחדה או פגיעה. לוויתן מינק הוא הלווייתן השופע ביותר. ההפצה הרחבה שלה הופכת אותו למועמד אידיאלי עבור כל רצף הגנום התייחסות.

במחקר זה, החוקרים ניהלו רצף של נובו על לווייתן מינק עם עומק ממוצע של 128x כיסוי, מחדש רצף שלושה לווייתנים מינק, לוויתן סנפיר ( Balaenoptera physalus ), דולפין בקבוק, ואת הדקירה סופית ( Neophocaena phocaenoides ). הנתונים הניבים עשויים לסייע בשיפור ההבנה של המדענים לגבי השינויים האבולוציוניים המותאמים לסביבת האוקיינוס ​​מרמת גנום שלמה.

ההתאמה של לווייתן לחיים באוקיינוס ​​היתה מסומנת בעיקר על ידי התנגדות ללחצים פיזיולוגיים שנגרמו על ידי חוסר חמצן, מינים חמצן תגובתי מוגברת, ורמת מלח גבוהה. במחקר זה, חוקרים חקרו מספר גנים ספציפיים ללווייתן שהיו קשורים באופן הדוק לעמידות מתח, כגון peroxxoxin (PRDX), O- קשורה N-acetylglucosaminyllation (O-GlcNAcylation). התוצאות הראו כי משפחות הגן הקשורות חלבונים מגיב ללחץ ומטבוליזם אנאירובי הורחבו.

אולי ההתאמה הסביבתית הדרמטית ביותר ללווייתן היא צלילה עמוקה, אשר יכולה לגרום היפוקסיה. תחת התנאים hypoxic, הגוף עשוי לייצר יותר מינים חמצן תגובתי (ROS), תרכובות מזיקות שעלולות להזיק DNA. גלוטתיון הוא נוגד חמצון ידוע שמונע נזק למרכיבים סלולריים חשובים על ידי ROS. במחקר זה, החוקרים סיפקו ראיות לתמיכה כי קיים יחס מוגבר של גלוטתיון מופחת / גלוטתיון דיסולפיד כאשר סובלים היפוקסית או מתח חמצוני.

מינים של לווייתנים ומינים אחרים של לווייתנים של מיסטיקטי גדלים בלין במקום שיניים. בעבר דווח כי גנים ENAM, MMP, ו AMEL עשוי לשחק תפקיד אמייל השן היווצרות biomineralization. מחקר זה הראה כי גנים אלה עשויים להיות pseudogenes עם קודונים לעצור מוקדם של לווייתנים baleen. בנוסף, החוקרים גילו כי המשפחות הגנטיות הקשורות לשיער הגוף של הלוויתן ולקולטנים החושיים היו מכווצים, כגון משפחות גנים הקשורות לקראטין הקשורות לשיער, מספר גנים של Hox שממלאים תפקיד חשוב בתכנית הגוף ובהתפתחות עובריים.

Xuanmin Guang, מנהל הפרויקט מ- BGI, אמר כי "הלוויתן של מינק הוא היונק הימי הראשון שנרשם עם כיסוי גנום כה גבוה, ונתוני הגנום לא רק יכולים לעזור לנו לדעת הרבה יותר על מנגנוני ההתאדות שמבוססים על לווייתן מינקי, מספק גם משאב רב ערך למחקרים עתידיים של יונקים ימיים כגון בקרת מחלות ומניעתן, שימור מינים והגנה ".

פרסומת



מקור הסיפור:

חומרים שסופקו על ידי BGI שנזן . הערה: ניתן לערוך תוכן עבור סגנון ואורך.


עיון ביומן :

  1. יונג סונג צ'ו, יואן-קון לי, יון צ'אנג יאנג, יון צ'אן יאנג, קאיה קיונג קוון, יון ג'אה קים, טאי ואן קון, וונדוק קים, ג'ונג הו ג'ון, סאנג ג'ין קים, דונג האן צ'וי, סונגוונג ג'ו, האק-מין קים, ג'ונסו קו, היונמין קים, יאנג-אה שין, היון ג'ו ג'ונג, יואן ג'נג, ג'ואו וואנג, יאן צ'ן, מינג צ'ן, אאו ג'יאנג, ארלי לי, שו ג'אנג, האלונג הו, טאי היונג קים, לילי יו, שאו ליו, קונג אהן, ג'סי קופר, סין-ג'י פארק, צ'אנג פיו הונג, ווק ג'ין, חואי-סו קים, צ'אנקיו פארק, Kyyyeol Lee, סונג צ'ון, פיליפ מורין, סטיבן ג'יי אובריאן, האנג לי, ג'ומפי קימורה, דיי יון מון, אנדריאה מאניקה, ג'רמי אדוארדס, ביונג צ'ול קים, סאנגסו קים, ג'ון וואנג, ג'ונג באק, היון סוק לי, ג'ונג-היון לי. Minke לוויתן גנום ו הסתגלות מימיים ב cetaceans . Nature Genetics, 2013; DOI: 10.1038 / ng.2835