חבוי בגנטיקה: נחשפו הקשרים האבולוציוניים של שתי קבוצות של חסרי חוליות עתיקים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


Kamptozoa ו-Bryozoa הם שתי פילות של חסרי חוליות מימיים קטנים. הם קשורים לחלזונות ולצדפות (הנקראות ביחד רכיכות), תולעי זיפים, תולעי אדמה ועלוקות (הנקראות ביחד annelids), ותולעי סרט (nemertea). אבל מיקומם המדויק על עץ החיים, ועד כמה הם קשורים לבעלי חיים אחרים אלה, תמיד תמה ביולוגים אבולוציוניים. מחקרים קודמים הזיזו אותם בעקביות. יתרה מכך, בעוד ש-Kamptozoa ו-Bryozoa נחשבו במקור לקבוצה אחת, הם הופרדו על סמך המראה והאנטומיה שלהם. כעת, על ידי שימוש בטכנולוגיית רצף חדשנית וניתוח חישובי רב עוצמה, מדענים מאוניברסיטת אוקינאווה ללימודי מדע וטכנולוגיה (OIST), בשיתוף פעולה עם עמיתים מאוניברסיטת סנט פטרסבורג ואוניברסיטת צוקובה, חשפו כי שני הפילות התפצלו מ רכיכות ותולעים מוקדם יותר מאשר מחקרים קודמים הציעו, ולכן הם אכן יוצרים קבוצה מובחנת.

"הראינו שעל ידי שימוש בנתונים תעתיקים באיכות גבוהה נוכל לענות על שאלה ארוכת שנים על פי מיטב הטכניקות הנוכחיות שלנו", אמר ד"ר קונסטנטין חלטורין, מדען צוות ביחידת הגנומיקה הימית של OIST והמחבר הראשון של המאמר שפורסם ב- התקדמות המדע.

גנום הוא המכלול המלא של מידע גנטי שנמצא בכל תא. זה מחולק לגנים. גנים אלו מורכבים מזוגות בסיסים של DNA וכל גן מכיל את ההוראות הדרושות ליצירת חלבון, ובכך מוביל לטיפול ותחזוקה נאותים של התא. כדי שההוראות יתבצעו, תחילה יש לתמלל את ה-DNA ל-RNA. תעתיק הוא התוצאה של זה, כמו השתקפות של גנום אבל כתוב בזוגות בסיסים של RNA ולא ב-DNA.

מידע גנטי זה שונה בין המינים. למי שקשור קרוב יש מידע גנטי דומה מאוד, בעוד שמרחק אבולוציוני גדול יותר מביא ליותר הבדלים גנטיים. על ידי שימוש בנתונים אלה, החוקרים שיפרו את הידע שלנו על אבולוציה של בעלי חיים, אך עדיין קשה לענות על כמה שאלות.

מכיוון ש-Kamptozoa ו-Bryozoa קשורים קשר הדוק לרכיכות, annelids ו-nemertea, טעויות קטנות במערך הנתונים, או נתונים חסרים, עלולות לגרום למיקום שגוי על העץ האבולוציוני. יתר על כן, בזמן איסוף החיות הזעירות הללו, קל לאסוף אורגניזמים אחרים, כגון אצות, שמזהמים את הדגימה. ד"ר חלטורין הדגיש שהם הקפידו להימנע מזיהום ומאוחר יותר סקרו את מערך הנתונים שלהם לאיתור RNA של אצות וחיות קטנות כדי להסיר כל מה שאולי הגיע מהן.

בסך הכל, החוקרים רצפו את התעתיק של ארבעה מינים של קמפטוזואה ושני מינים של בריוזואה, אך לרמת איכות גבוהה בהרבה מזו שהושגה קודם לכן. בעוד שמערכים קודמים היו שלמות של 20-60%, במחקר זה, השלמות התעתיק הייתה מעל 96%.

באמצעות תעתיקים אלו, הם חזו חלבונים והשוו אותם לנתונים דומים של 31 מינים אחרים, שחלקם היו קשורים קשר הדוק לקמפטוזואה ולבריוזואה, כמו צדפות ותולעי זיפים, ואחרים שהיו מרוחקים יותר, כמו צפרדעים, כוכבי ים, חרקים, ומדוזות. מערכי הנתונים האיכותיים הביאו לכך שהם יכלו להשוות גנים וחלבונים רבים ושונים בו זמנית. ד"ר חלטורין זיכה את יכולות החישוב החזקות שהחוקרים יכלו לגשת אליהן ב-OIST.

"הממצא העיקרי שלנו הוא ששתי הפילות שייכות יחד", אמר ד"ר חלטורין. "תוצאה זו הוצעה במקור במאה ה-19 על ידי ביולוגים שקיבו בעלי חיים על סמך איך שהם נראו".

בעוד שד"ר חלטורין הצהיר ששאלה זו נענתה כעת על פי היכולות הטובות ביותר הקיימות, הוא גם הדגיש כי מערך הנתונים יכול לענות על שאלות אבולוציוניות בסיסיות אחרות – כגון מיקומם המדויק יותר של רכיכות ואנלידים על עץ החיים, וכיצד חיים מגוונים.



קישור לכתבת המקור – 2022-07-01 23:33:07

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר