28.03.2013

การกลายพันธุ์

posted by admin

in การค้นพบ, บรรพชีวินวิทยา, พันธุศาสตร์

เมื่อหนูเข้มเคลือบครั้งแรกอาณานิคมในภูมิภาคท​​่ีพวกเขายืนออกเอาใจใส่กับแสงไฟสีดินปนทรายทำให้พวกเขาเหยื่อง่ายสำหรับการล่า กว่า 8,000 ปีต่อไป แต่หนูพัฒนาระบบการอำพรางด้วยเสื้อเบาเปลี่ยนแปลงในแถบหางของพวกเขาเมื่อและ การเปลี่ยนแปลงในสีร่างกายที่อนุญาตให้พวกเขาเข้ากันได้กับที่อยู่อาศัยของ พวกเขา

ตอนนี้นักวิจัยฮาร์วาร์กำลังใช้ตัวอย่างของพวกเขาเพื่อตอบหนึ่งของคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับวิวัฒนาการ มัน เป็นกระบวนการที่ถูกทำเครื่องหมายโดย leaps ใหญ่ – การกลายพันธุ์เดียวที่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในสิ่งมีชีวิต – หรือมันคือผลจากการเปลี่ยนแปลงหลายขนาดเล็กที่สะสมในช่วงเวลา?

อธิบาย ไว้ใน 15 มีนาคมกระดาษในวารสารวิทยาศาสตร์ทีมนักวิจัยรวมทั้งเพื่อนฮาร์วาร์แคทเธอรี อดีตดุษฏีบัณฑิต Linnen ตอนนี้ผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเคนตั๊กกี้และนำโดยนาวาโย Hoekstra ฮาร์วาร์อาจารย์ของชีววิทยาและวิวัฒนาการ organismic และโมเลกุล และ ชีววิทยาระดับเซลล์ก็สามารถที่จะแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในสีเสื้อ เมาส์ไม่เป็นผลของการกลายพันธุ์เดียว แต่อย่างน้อยเก้ากลายพันธุ์ภายในยีนเดียว

“การ ค้นพบแสดงให้เห็นว่าผลสะสมจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติทำหน้าที่เกี่ยวกับการ เปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมหลายขนาดเล็กสามารถผลิตการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และชัดเจน” Linnen ผู้เขียนแรกของกระดาษดังกล่าว “นี้ จะช่วยให้เราเข้าใจจากมุมมองทางพันธุกรรม, พอดีระหว่างสิ่งมีชีวิตลึกลับจำนวนมากและสภาพแวดล้อมของพวกเขา. โดยทำหน้าที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงขนาดเล็กจำนวนมากมากกว่ากำมือของคนใหญ่ คัดสรรทางธรรมชาติสามารถผลิตดัดแปลงมาก honed ประณีต.”

น่าแปลกที่ Hoekstra กล่าวว่า honing เกิดขึ้นในยีนเดียว

บทบาท ของยีนนี้เรียกว่าหนูบางชนิดในการพรางตัวที่ถูกค้นพบครั้งแรกโดย Linnen, Hoekstra และเพื่อนร่วมงานในปี 2009 และมันเป็นความรับผิดชอบสำหรับการเปลี่ยนแปลงในสีในเสื้อของสัตว์หลายชนิด ทุกแมวดำโดดเด่น, เช่นมีการลบดีเอ็นเอในยีน

สิ่ง ประหลาดใจ Hoekstra และทีมงานของเธอ แต่ไม่ได้ว่ายีนที่มีส่วนเกี่ยวข้อง แต่ที่แต่ละเก้ากลายพันธุ์ถูกผูกติดอยู่กับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ซ้ำกันใน เสื้อของสัตว์ที่ทุกการกลายพันธุ์ใหม่จะนำไปสู่​​สีพรางมากขึ้นและที่ การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นในระยะสั้นค่อนข้างระยะเวลา 8,000 ปี

“เป็น หลักก็ดูเหมือนกับว่าการกลายพันธุ์เหล่านี้ – ซึ่งแต่ละทำให้เมาส์เล็กน้อยเบาและอื่น ๆ พราง – มีสะสมกว่าเวลา” กล่าวว่า Hoekstra

มุ่ง เน้นไปที่การกลายพันธุ์เหล่านี้นักวิจัยได้ศึกษาดีเอ็นเอของประชากรธรรมชาติ ของหนูเพื่อตรวจสอบว่าการกลายพันธุ์เป็นจริงที่เป็นประโยชน์

“สำหรับแต่ละของการกลายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนสีนี้เรายังพบสัญญาณที่สอดคล้องกับการเลือกบวก” Hoekstra กล่าว “นั่น หมายความว่าแต่ละการเปลี่ยนแปลงเฉพาะเพื่อผิวคล้ำเป็นประโยชน์. นี้จะสอดคล้องกับเรื่องที่เรากำลังบอกเกี่ยวกับวิธีการกลายพันธุ์เหล่านี้จะ มีการปรับจูนลักษณะนี้.”

ใน ขณะที่ผลการวิจัยมีความเข้าใจที่มีคุณค่าในทางที่ดำเนินการคัดเลือกโดย ธรรมชาติ, Hoekstra บอกว่าพวกเขายังเน้นความสำคัญของการวิจัยต่อไปนี้คำถามไปยังจุดสิ้นสุดของ พวกเขาที่ดีที่สุด

“คำถามที่ได้รับเสมอไม่ว่าจะเป็นวิวัฒนาการที่ถูกครอบงำโดย leaps ใหญ่เหล่านี้หรือขั้นตอนที่มีขนาดเล็ก” เธอกล่าว “ตอน ที่เรามีส่วนเกี่ยวข้องก่อนยีนหนูบางชนิดเราสามารถหยุดมีและได้ข้อสรุป วิวัฒนาการที่ใช้ขั้นตอนที่ใหญ่เหล่านี้เป็นเพียงหนึ่งที่สำคัญคือยีนที่ เกี่ยวข้อง แต่ที่จะได้รับไม่ถูกต้อง. เมื่อเรามองอย่างใกล้ชิดภายในยีนนี้เราพบว่า แม้จะอยู่ในสถานทีเดียวนี้มีในความเป็นจริงขั้นตอนขนาดเล็กจำนวนมาก. ”

ก้าว ไปข้างหน้า Hoekstra กล่าวว่าทีมงานของเธอหวังที่จะเข้าใจคำสั่งที่เกิดการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้น ซึ่งจะช่วยให้มันเพื่อสร้างวิธีหนูเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา

“สำหรับ นักชีววิทยาวิวัฒนาการนี​​้เป็นที่น่าตื่นเต้นเพราะเราต้องการที่จะเรียนรู้ เกี่ยวกับอดีตที่ผ่านมา แต่เรามีเพียงข้อมูลจากปัจจุบันที่จะศึกษามัน” เธอกล่าว “ความ สามารถในการย้อนเวลากลับไปและสร้างใหม่เส้นทางการวิวัฒนาการนี​​้เป็นที่น่า ตื่นเต้นมากและฉันคิดว่าข้อมูลนี้ตั้งเหมาะไม่ซ้ำกันสำหรับชนิดของการเดิน ทางในครั้งนี้.”

สละ เวลาเพื่อทำความเข้าใจไม่เพียงซึ่งมียีนที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการกลาย พันธุ์ แต่ที่เฉพาะเจาะจงอาจจะขับรถการคัดเลือกโดยธรรมชาติ Hoekstra กล่าวว่าสามารถให้นักวิจัยภาพมาก fuller ไม่เพียง แต่กลไกระดับโมเลกุลโดยที่การกลายพันธุ์เปลี่ยนลักษณะ แต่ยังวิวัฒนาการจาก สิ่งมีชีวิต

“โดยทำเช่นนี้เราได้ค้นพบทุกชนิดของสิ่งใหม่” เธอกล่าว “ใน ขณะที่เรามักจะคิดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในจีโนมทั้งหมดผลของ เราแสดงให้เห็นว่าแม้จะอยู่ในหน่วยพื้นฐานมาก – ยีน – เราสามารถเห็นหลักฐานสำหรับการปรับจูวิวัฒนาการ.”