دانشمندان از حل معمای منشأ انگشتان در انسان شگفت‌زده شده‌اند

انگشتان مهره‌داران از کلوآک بیرون آمدند

به گزارش مجله خبری نگار،یک تیم بین‌المللی از محققان توضیح شگفت‌انگیزی برای منشأ انگشتان در حیوانات خشکی ارائه داده‌اند. ظاهر آنها ارتباط مستقیمی با باله‌های ماهی ندارد، بلکه به "تغییر کاربری" یک ناحیه باستانی از ژنوم مربوط می‌شود که در ابتدا توسعه کلوآک - اندامی که سیستم‌های گوارشی، دفعی و تولید مثلی در آن به هم می‌رسند - را کنترل می‌کرد. این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.

حدود ۳۸۰ میلیون سال پیش، اجداد ماهی‌های امروزی شروع به سکونت در خشکی کردند. یکی از سوالات اصلی در زیست‌شناسی تکاملی این است که چگونه اندام‌های دارای انگشت پدیدار شدند: آیا آنها اصلاح‌شده‌ی باله‌ها هستند یا ساختاری اساساً جدید؟

برای پاسخ به این سوال، دانشمندان نه تنها خود ژن‌ها، بلکه مناطق گسترده غیرکدکننده DNA - به اصطلاح مناطق تنظیمی که روشن و خاموش کردن ژن‌ها را کنترل می‌کنند - را نیز مورد مطالعه قرار دادند. محققان با مقایسه ژنوم موش‌ها و ماهی‌ها، یک منطقه مشترک مرتبط با رشد انگشتان در پستانداران را یافتند. هنگامی که این منطقه با استفاده از فناوری CRISPR/Cas۹ در ماهی حذف شد، ژن‌ها نه در باله‌ها، بلکه در کلوآک از کار افتادند.

اورلی هینترمن، زیست‌شناس و نویسنده همکار، توضیح داد: «وجه مشترک بین کلوآکه و انگشتان این است که آنها همیشه در انتها قرار دارند - چه در انتهای دستگاه گوارش و چه در انتهای یک اندام. تکامل به سادگی از یک مکانیسم موجود در یک زمینه جدید استفاده کرده است.»

ما در مورد مناظر تنظیمی صحبت می‌کنیم که فعالیت ژن‌های هاکس - به اصطلاح "معماران" ارگانیسم که طرح ساختاری بدن را تعیین می‌کنند - را کنترل می‌کنند.

پروفسور دنیس دوبول خاطرنشان کرد: «این نمونه‌ی بارزی از چگونگی عملکرد تکامل است: جدید از قدیمی زاده می‌شود. طبیعت به جای ایجاد یک مکانیسم تنظیمی جدید برای انگشتان، یک مکانیسم موجود را تغییر کاربری داد.»

بنابراین، خود ژن‌های کدکننده نبودند که تغییر تکاملی را هدایت می‌کردند، بلکه معماری تنظیم آنها بود. به گفته نویسندگان، درک چنین «تغییر کاربری» به توضیح بهتر چگونگی تکامل حیوانات خشکی‌زی مدرن، از جمله انسان‌ها، از ماهی‌ها کمک خواهد کرد.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری