Ascuns în genetică: relația evolutivă

Ascuns în genetică: relația evolutivă

imagine: Relațiile evolutive dintre Kamptozoa și Briozoa și locul lor în arborele vieții au fost dezvăluite în acest nou studiu. Studiul a constatat că s-au despărțit de moluște și viermi mai devreme decât se aștepta și că fac parte dintr-un grup distinct, numit Polyzoa.
vedere Mai mult

Credit: OIST

  • Kamptozoa și Bryozoa sunt două specii de nevertebrate acvatice mici care sunt înrudite cu animale precum melcii, râmele, lipitorile și viermii cu panglică.
  • Dar întrebările legate de locația exactă a acestor două phyla pe arborele vieții și cât de strâns legate sunt acestea de aceste alte animale i-au nedumerit întotdeauna pe biologii evoluționari.
  • Pentru a răspunde la aceste întrebări, cercetătorii au secvențiat transcriptomul a patru specii de Kamptozoa și două specii de Bryozoa, dar la un nivel de calitate mult mai ridicat decât a fost atins anterior. În timp ce seturile de date anterioare aveau caracter complet de 20-60%, în acest studiu, caracterul complet al transcriptomului a fost de peste 96%.
  • Făcând acest lucru, cercetătorii au dezvăluit că cei doi phyla s-au despărțit de rudele lor mai devreme decât au sugerat studiile anterioare și au descoperit că formează un grup distinct, numit Polyzoa.
  • Setul de date generat din acest studiu ar putea fi folosit și pentru a răspunde la alte întrebări evolutive fundamentale – cum ar fi relațiile evolutive mai precise ale celorlalte animale și modul în care s-a diversificat viața.

Kamptozoa și Bryozoa sunt două specii de mici nevertebrate acvatice. Ei sunt înrudiți cu melci și scoici (numite colectiv moluște), viermi cu peri, râme și lipitori (numite colectiv anelide) și viermi cu panglică (nemertea). Dar poziția lor precisă pe arborele vieții și cât de strâns legate sunt de aceste alte animale i-au nedumerit întotdeauna pe biologii evoluționari. Studiile anterioare le-au mutat constant. În plus, în timp ce Kamptozoa și Briozoa au fost considerate inițial a forma un grup, au fost separate în funcție de aspectul și anatomia lor. Acum, folosind o tehnologie de ultimă oră de secvențiere și o analiză computațională puternică, oamenii de știință de la Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST), în colaborare cu colegii de la Universitatea St-Petersburg și Universitatea Tsukuba, au dezvăluit că cele două phyla s-au despărțit din moluștele și viermii mai devreme decât au sugerat studiile anterioare și astfel formează într-adevăr un grup distinct.

„Am arătat că, utilizând date transcriptomice de înaltă calitate, putem răspunde la o întrebare de lungă durată la cele mai bune tehnici noastre actuale”, a spus dr. Konstantin Khalturin, om de știință în Unitatea de genomică marine a OIST și primul autor al lucrării publicate în Progresele științei.

Un genom este setul complet de informații genetice găsite în fiecare celulă. Este subdivizat în gene. Aceste gene sunt alcătuite din perechi de baze ADN și fiecare genă conține instrucțiunile necesare pentru a crea o proteină și, astfel, duce la îngrijirea și întreținerea corespunzătoare a unei celule. Pentru ca instrucțiunile să fie îndeplinite, ADN-ul trebuie mai întâi transcris în ARN. Un transcriptom este rezultatul acestui lucru, ca și reflectarea unui genom, dar scris în perechi de baze ARN, mai degrabă decât ADN.

Această informație genetică diferă între specii. Cei care sunt strâns înrudiți au informații genetice foarte asemănătoare, în timp ce o distanță evolutivă mai mare are ca rezultat mai multe diferențe genetice. Folosind aceste date, cercetătorii ne-au îmbunătățit cunoștințele despre evoluția animalelor, dar unele întrebări se dovedesc încă greu de răspuns.

Deoarece Kamptozoa și Briozoa sunt strâns legate de moluște, anelide și nemertea, micile greșeli în setul de date sau lipsa datelor pot duce la o plasare incorectă pe arborele evolutiv. În plus, în timpul colectării acestor animale minuscule, este ușor să ridicați alte organisme, cum ar fi algele, care contaminează proba. Dr. Khalturin a subliniat că au avut grijă să evite contaminarea și ulterior și-au analizat setul de date pentru ARN-ul algelor și animalelor mici pentru a elimina orice ar fi putut proveni din ele.

În total, cercetătorii au secvențiat transcriptomul a patru specii de Kamptozoa și două specii de Bryozoa, dar la un nivel de calitate mult mai ridicat decât a fost atins anterior. În timp ce seturile de date anterioare aveau caracter complet de 20-60%, în acest studiu, caracterul complet al transcriptomului a fost de peste 96%.

Folosind acești transcriptomi, ei au prezis proteinele și le-au comparat cu date similare ale altor 31 de specii, dintre care unele erau strâns legate de Kamptozoa și Bryozoa, cum ar fi scoici și viermi, iar altele care erau mai îndepărtate, cum ar fi broaștele, stelele de mare, insectele, si meduze. Seturile de date de înaltă calitate au însemnat că ar putea compara multe gene și proteine ​​diferite simultan. Dr. Khalturin a creditat capabilitățile de calcul puternice pe care cercetătorii le-ar putea accesa la OIST.

„Descoperirea noastră principală este că cele două phyla aparțin împreună”, a spus dr. Khalturin. „Acest rezultat a fost propus inițial în secolul al XIX-lea de către biologii care grupau animalele în funcție de ceea ce arătau.”

În timp ce Dr. Khalturin a afirmat că această întrebare a primit acum răspunsul cu cea mai bună capacitate disponibilă, el a subliniat, de asemenea, că setul de date ar putea răspunde la alte întrebări evolutive fundamentale – cum ar fi locația mai precisă a moluștelor și anelidelor pe arborele vieții și modul în care viața s-a diversificat.


Disclaimer: AAAS și EurekAlert! nu sunt responsabili pentru acuratețea comunicatelor de presă postate pe EurekAlert! de către instituții contribuitoare sau pentru utilizarea oricărei informații prin intermediul sistemului EurekAlert.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.