Geni pretvorijo amebe v prevare

Prvo gensko iskanje vedenjskih genov razkriva korenine mikrobnega egoizma

Dictyostelium discoideum © M. Grimson, R. Blanton, Texas Tech University
prebral

Odnosi med vedenjem in geni so izjemno zapleteni. Tudi ameba, ena najpreprostejših življenjskih oblik, ima že več kot sto genov, ki pomagajo uravnavati njihovo socialno vedenje. To kaže nova, zdaj objavljena študija "Nature". Predstavlja prvo iskanje takšnih genov v velikem obsegu.

Kakšno vlogo igrajo geni v našem vedenju? Znanstveniki se s tem vprašanjem ukvarjajo že dlje časa. Vendar je odgovorov na ta vprašanja doslej malo. Ker so odnosi preveč zapleteni, premalo poznamo interakcije okolja, psihe in genetskega materiala. To potrjujejo nedavna študija znanstvenikov z univerze Rice in medicinske fakultete Baylor na amobi Dictyostelium discoideum.

Od posameznika do sodelujoče kolonije

Enocelični monokot spada v muljevine in običajno živi sam, vendar ob pomanjkanju hrane tvori kolonije. Pri njih približno petina posameznikov tvori dolgo tanko steblo, ostalo se nabere na konici in tvori spora kroglica, ki jo lahko odnese veter ali mimo žuželk. To širjenje omogoča, da se ameje, ki sedijo v krogli, "izselijo" v boljše razmere, vendar matična ameba sodeluje na račun preživetja - ostanejo zadaj in na koncu umrejo.

In ravno to altruistično vedenje daje znanstvenikom uganke: kaj pa preprečuje Stemamamöbnu, da bi vse naredil, da bi se spravil v žogo? Kako je evoluciji uspelo ohraniti nesebično varianto? Ker parazitski egoisti dejansko obstajajo med amejami. Joan Strassmann, profesorica ekologije in evolucijske biologije na univerzi Rice, njen kolega David Queller in Gad Shaulsky, genetik z medicinske fakultete Baylor, so v prejšnjih študijah že našli nekaj mutacij, ki stanejo enocelične organizme od kooperativnih organizmov do parazitov. celota bo ostala.

V iskanju parazitskih genov

Na podlagi tega odkritja so zdaj prvič izvedli sistematično iskanje nadaljnjih vedenjskih genov v celotnem genomu ameb. "Ta genski sklad nam omogoča boljše razumevanje genetske arhitekture družbenega vedenja, " pravi Strassmann. Raziskovalci so potrebovali več kot pet let, da bi pregledali celoten genom Dictyostelium discoideum. Pri tem so z mutacijami zaporedoma odpravili več deset tisoč samskih genov in nato opazili, v kolikšni meri se je vedenje ameb spremenilo. zaslon

"Osnovna ideja je bila odstranitev genov naključno in vodenje vsakega mutanta skozi deset krogov razmnoževanja, rasti in razvoja, da bi prepoznali izrojene gene, " razlaga raziskovalka.

100 "škodljivih" genskih različic

In pravzaprav so znanstveniki odkrili parazitske različice v več kot 100 genih. Dodatna testiranja so pokazala, da se strategije, kako povečati svoj delež spore naslednje generacije, razlikujejo na ravni beljakovin. Na genetski ravni pa obstaja skupni imenovalec: večina gena za zapiranje je praktično prašičja z geni, ki kodirajo bistvene funkcije in so zato nepogrešljivi.

"Zdi se, da evolucijske možnosti za strategije in kontrastegije prinašajo nekakšen genetski boj, v katerem se mutagenske mutacije borijo s protitimi, " pojasnjuje r Strassmann. "V tej areni bodo zato varanje pogosto obstajale nadloge z bistvenimi funkcijami, ker jih je težko znebiti ali nadzorovati."

Kako preživlja sodelovanje?

Toda to spoznanje je sprožilo tudi nova vprašanja: "Prihod je nekaj za pričakovati. Sodelovanje je resnična zgodba, "pravi Strassmann. Ker varanje prinaša nekatere koristi, je prepričana, da je z evolucijskega vidika veliko vprašanje, kako vrstam, kot je D. discoideum, uspejo omejiti egoiste in jim preprečiti, da bi prevladali nad njimi, širiti najmočnejše in s tem popolnoma iztrebiti altruiste.

"Smo šele začeli, " je dejal Adam Kuspa, soavtor študije in biokemičar z medicinske fakultete Baylor. "Zdaj moramo določiti molekularno ključne mehanizme, ki stabilizirajo sodelovanje med celicami."

(Univerza Rice, 15.02.2008 - NPO)