211service.com
Blanding af pattedyr
Ved at udstyre mus med en luns DNA, der styrer vingeudviklingen hos flagermus, har videnskabsmænd skabt gnavere med unormalt lange forlemmer, der efterligner et af trinene i flagermusvingens udvikling. Deres arbejde giver vægt til ideen om, at variationer i, hvordan gener kontrolleres, og ikke kun mutationer i genernes kodende regioner, er en drivkraft i evolutionen.
Batmus: Forskere gav mus flagermusversionen af et stykke DNA, der øger aktiviteten af et gen, der er involveret i udvikling af lemmer. Musene havde lidt længere lemmer end deres normale modstykker, hvilket demonstrerer evolutionens subtile kraft.
De lidt længere forben af de transgene mus gør dem mere flagermuslignende, siger Nipam Patel , en professor i molekylær- og cellebiologi og integrativ biologi ved University of California, Berkeley, som ikke var involveret i arbejdet. Det virker som en subtil forskel, men evolution virker ved disse subtile forskelle.
Forskerne fokuserede på et gen, Prx1, der spiller en rolle i forlængelsen af lemmerknogler hos pattedyr. Genets ekspression reguleres af en anden DNA-sekvens, kaldet en Prx1-enhancer. For at undersøge, hvordan forstærkeren former udviklingen af lemmer, Richard Behringer , professor i molekylær genetik ved University of Texas MD Anderson Cancer Center , og hans kolleger rundt om i landet satte flagermus-versionen af Prx1-forstærkeren i mus, så den kontrollerede musens Prx1-gen. Disse transgene dyr udviklede forlemmer, der i gennemsnit var 6 procent længere end normalt, da de blev født. Det var en væsentlig forskel, selvom musene ligner mus, siger Behringer. De kommer ikke til at flyve ud af buret. Forskerne rapporterer deres arbejde i det seneste nummer af Gener og udvikling .
For at have nogen chance for at flyve, ville mus være nødt til at udvikle meget forskellige forlemmer, som dem på flagermus, der er længere og har membraner strakt mellem knoglerne. Behringer siger, at han gerne vil prøve at erstatte lemmerforstærkerne hos mus med dem fra andre dyr, såsom hvaler eller wallabies.
Charles Darwin overvejede udviklingen af forskellige slags lemmer i Om arternes oprindelse . Startende med et grundlæggende lemmønster, på hinanden følgende små modifikationer, skrev han, producerer til sidst de forskellige pattedyrlemmer, vi ser i dag: menneskehænder, flagermusvinger, hvalfinner.
Vi tror, at det, vi har gjort, er lavet en af de små ændringer, siger Behringer. Måske ville du under evolutionen have mange af dem, og lemmen ville blive meget længere, og måske ville noget af vævet blive tilbageholdt mellem cifre, hvilket i sidste ende ville føre til de strukturer, der ville tillade en flagermus at flyve.
Det er en meget flot demonstration af noget, som folk har haft mistanke om nu i nogen tid: at regulatoriske sekvenser snarere end ændringer i proteinsekvenser på en måde driver udviklingen, siger Susan Mackem , der leder udviklingsbiologisk enhed ved National Cancer Institute's Center for Kræftforskning . Mackem var ikke involveret i Behringers forskning.
Behringers hold fandt også noget uventet. Da forskerne skabte mutante mus, der manglede muse-Prx1-forstærkeren, udviklede dyrene forben af normal længde. Det tyder på, at mere end én forstærker styrer ekspressionen af Prx-1-genet i mus, hvilket sikrer, hvad Behringer kalder en regulatorisk redundans.
Så længe der er én kopi til at udføre arbejdet, kan den anden kopi være kreativ, siger Ann Burke , lektor i biologi ved Wesleyan University.