2017. november 21. kedd
Olivér
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Az ivari kromoszómák korai evolúciójába enged betekintést a papaja - 2012-08-24 09:53:46 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Az ivari kromoszómák korai evolúciójába enged betekintést a papaja
Két, nemrég publikált tanulmányban növénygenetikusok a papaja ivari kromoszómáit vizsgálták. Ez a növény hím- ill. női ivarú, valamint hermafrodita egyedek formájában létezik. A két kutatásban, melyek a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban jelentek meg, a növény segítségével vizsgálták a szexkromoszómák evolúcióját. Kiderült, hogy a gyümölcs ivari kromoszómái drámai változásokon mentek keresztül viszonylag rövid (kb. 7 millió éves) evolúciós történetük során (összehasonlításképpen: az emlősök ivari kromoszómáinak evolúciója legalább 167 millió évre nyúlik vissza).

Az egyik tanulmányban a szerzők a papaja X-kromoszómáját hasonlítják össze egy egylaki (hermafrodita) rokon faj, a Vasconcellea monoica hasonló, de nem ivari funkciókért felelős kromoszómájával (azaz autoszómájával). A másik tanulmány pedig a növény X és Y kromoszómái közti különbségeket boncolgatja. Mindkét kutatás kimutatta, hogy az ivari kromoszómák mérete – főleg repetitív szekvenciák akkumulálódásával – egyre nő, e mellett az evolúciójuk során ezeken a kromoszómákon újra is rendeződnek a gének. A gének egy része pedig, melyek még abból az időből származnak, mikor ezek a kromoszómák még egyszerű autoszómák voltak, el is tűnik. A repetitív szekvenciák jelenléte az emberi X-kromoszómán is megfigyelhető – ezek okozhatnak egy nagyon súlyos genetikai rendellenességet, az ún. fragilis-X-szindrómát.

Az ivari kromoszómákról kiszelektálódó gének után néha csonka, működésképtelen maradványok, ún. pszeudogének maradnak. A papaja Y-kromoszómáján ezen kívül kimutatható néhány olyan gén jelenléte is, melyek az autoszómákról kerültek át ide. Az Y-kromoszómákról számos élőlénycsoportban ismert, hogy nagymértékű redukción mennek keresztül kialakulásuk után, számos gént elvesztve (így pl. az emberi Y-kromoszómán is nagyon kevés a működőképes gén, és a mérete is jóval az X-kromoszómáé alatt marad). Azonban a papajánál kimutatott génvesztés ill. a repetitív szekvenciák felhalmozódása az X-kromoszóma esetén is olyan nagy mértékű, hogy az egy ilyen, evolúciósan fiatal X esetén váratlan és példa nélküli. Ugyanakkor a repetitív elemek terjeszkedése és a gének elvesztése még így is az Y-kromoszómán a gyorsabb.

„Ez az első alkalom, mikor bepillanthatunk az ivari kromoszómák evolúciójába egy ilyen korai lépcsőfoknál” - kommentálta a kutatásokat az azokban doktoranduszként résztvevő Andrea Gschwend. Korábban a témán dolgozó kutatók inkább a sokkal régebben létrejött ivari kromoszómákra ill. rendszerekre fókuszáltak. Az X-kromoszómák jobb megismerése elengedhetetlen ahhoz, hogy a kutatók pontosan felvázolhassák, hogyan alakult ki a két ivar az evolúció során többször is (egymástól függetlenül), akár az állatoknál, akár bizonyos növényeknél. A kutatások azt sugallják, hogy az emberhez vezető fejlődési ágon is gyors és nagy léptékű változások játszódtak le az X-kromoszóma korai evolúciója során, amikor egy autoszóma funkciója és felépítése úgy változott meg, hogy onnantól az ivarok elkülönülésének, ill. a női ivari jellegek kialakulásának biztosítása lett a legfőbb feladata. Korai őseink kromoszómáit érintő folyamatok modellezését az nehezíti, hogy nem maradt fenn olyan távoli gerinces rokonunk, amelyben az autoszómák megmaradtak eredeti funkciójuknál (amelynél tehát nem létezik két ivar): így nem tudjuk az emlős X-kromoszámákat ezekhez hasonlítani. Éppen emiatt hasznos modellszervezet egy olyan váltivarú növény, amelynek hímnős közeli rokonai is élnek manapság is.

Ugyanakkor a papaja nemi kromoszómáinak vizsgálata nem egyszerű feladat. A gyümölcsnek létezik női, hím és hermafrodita ivara is, mert kétféle Y kromoszómával rendelkezik: a normál Y mellett van Yh hermafrodita típusa is. A növények ivaros szaporítása során női és hím egyedek jöhetnek létre az XY rendszer esetén, míg a XYh rendszerben női és hermafrodita utódokat kapnak a termesztők. A hermafroditák produkálják a legjobb terméshozamokat, de az utódaik nem mind hermafroditák, hanem felük női ivarú. A kutatók hosszú távú célja így egy tisztán hermafrodita növény létrehozása, mely kizárólag hímnős utódokat hoz létre.

Mikor a kutatók a női X és a hímnős Yh kromoszómákat összehasonlították, megtalálták két jelentős szekvencia-inverzió nyomait az Yh ivarmeghatározó régiójában. Az egyik ilyen inverzió a papaja és rokonai evolúciós történetének tanulmányozása alapján 7 millió éve történhetett meg – ez eredményezte azt, hogy a papaja Yh kromoszómája és a rokon fajokban inverzión át nem esett autoszóma eltérő evolúciós utat jártak be. A második inverzió a mai papaja ősében mintegy 1,9 millió éve történhetett. Emellett az X kromoszóma vizsgálata is érdekes eredményekkel szolgált. „Ezek az eredmények megváltoztatják az ivari kromoszómák evolúciójáról alkotott képünket” - monda Dr. Ming, a kutatás vezetője. "Most már látjuk, hogy az X és Y kromoszómák is dinamikus változásokon mennek át evolúciójuk kezdetén, nem csak az Y, ahogy korábban gondolták” - tette hozzá.

Forrás: Phy.org, PNAS, PNAS, Kép


2012. augusztus 24,

Walter P. Pfliegler
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Ez a cikk még nem lett értékelve.

Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés