Genomo dėmesio centre: Kalėdų salos žiurkė (Rattus macleari)

The Scientist Magazine®

Rkažkada valdė Kalėdų salą, 135 kvadratinių kilometrų salą, esančią maždaug 350 kilometrų į pietus nuo Indonezijos Javos. Nors putlios buldogo žiurkės (Rattus nativitatis) klajojo salos miško paklotėmis, tai buvo Kalėdų salos žiurkės (Rattus macleari), su savo ilgu, storu kailiu ir apvaliomis ausimis, kurie tikrai puikiai tinka. Pasak britų paleontologo Charleso Williamo Andrewso, parašiusio monografiją apie savo 1897 m. salos stebėjimus, jų „spiečius“ pasirodė visur, kai tik nusileido saulė. Tačiau paskutinis dokumentais užfiksuotas rūšies stebėjimas įvyks tik po 18 metų. Iki 1908 m. žiurkės buvo išnykusios, greičiausiai jos buvo ligos, kurią į jų krantus atnešė rudosios žiurkės be žinios, aukos (Rattus rattus).

Tokie nuostoliai kažkada buvo laikomi negrįžtamais. Tačiau dabar, vis tobulėjant genetinėms technologijoms, mokslininkai tiria galimybę išnykti, o tai gali apimti rūšies prikėlimą, sukonstruojant gyvos rūšies genomą, kad jis atitiktų seniai prarastą giminę. Mokslininkai kovo 9 d. paskelbtame pranešime rašo, kad Kalėdų salos žiurkės žūtis, taip pat jos šiek tiek glaudus genetinis ryšys su išlikusiomis rūšimis, yra puikus tokių projektų pagrįstumo atvejo tyrimas. Dabartinė biologija popierius.

Žr. „CRISPR gali būti naudingas siekiant panaikinti išnykimą“

Pirmas žingsnis siekiant redaguoti gyvūną atgal į gyvenimą yra aukštos kokybės genomo sekos surinkimas. Taigi komanda gavo odos mėginius iš Kalėdų salos žiurkių kailių, iš pradžių surinktų 1900–1902 m., iš Oksfordo universiteto gamtos istorijos muziejaus. Atsižvelgdama į mėginių amžių, komanda naudojo trumpo nuskaitymo Illumina ir BGISeq sekos, kurios idealiai tinka degraduotai DNR, ir užuot surinkę genomą de novo, tyrėjai sujungė trumpus rodmenis, gautus su Norvegijos žiurkėmis (Rattus norvegicus) genomas. Straipsnio autoriai manė, kad Norvegijos žiurkės yra idealus kandidatas redaguoti Kalėdų salos žiurkę, nes jos yra artimos išnykusių rūšių giminaičiai, kurių numatomas išsiskyrimo laikas yra 2,6 milijono metų, be to, yra „puikios kokybės“ etaloninis genomas. rūšių.

Sukonstruotame genome trūko didelių gabalėlių. Jo aprėptis buvo vidutiniškai 60,81 karto didesnė, bet susieta tik su 95,15 procentų Norvegijos žiurkių sekos. Tyrėjai apskaičiavo, kad iš maždaug 34 000 Kalėdų salos žiurkės genų agregate trūksta 2500. Prasta DNR kokybė, dėl kurios beveik 1 procentas bazių buvo dviprasmiškos, taip pat labai trumpi vidutiniai skaitymo ilgiai (beveik pusė buvo 50 bazinių porų ar mažiau), tikriausiai prisidėjo prie sekų neatitikimo, pažymi autoriai, tačiau tolesni palyginimai. tarp gyvų žiurkių rūšių parodė, kad skirtumas tarp dviejų genomų buvo pagrindinis akivaizdžių spragų veiksnys. Maždaug ketvirtadalį trūkstamos genomo sekos greičiausiai sudarė genai, o aprėpties analizės atskleidė, kad imuninių ir uoslės genų aprėptis buvo ypač maža. Autoriai rašo, kad „akivaizdu, kad neatsitiktinis šių genų pasiskirstymas turės pasekmių rekonstruotų gyvūnų biologijai, o tai gali užkirsti kelią rūšiai vėl patekti į pradinę aplinką“.

DNR trūkumas nustebino šios srities ekspertus, Mokslas pranešimus. Douglas McCauley, ekologas iš Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje, kuris nedalyvavo tyrime, sako išpardavimui. kad tai „rodo ir kaip nuostabiai arti – ir vis dėlto – kaip niokojamai toli“ tyrinėtojai yra nuo faktinio išnykusių rūšių atgaivinimo. „Galėtume ką nors padaryti, bet atrodo aišku, kad tai niekada nebus Kalėdų salos žiurkė“, – pažymi jis. „Kokia prasmė tokiu atveju?

Žiūrėkite „Klausimas išnykimo raginimas“

Gali būti, kad tobulinant technologijas galima sukurti išsamesnius senovinius genomus, taigi ir didesnę sėkmę atkuriant išnykusias rūšis, tačiau vis tiek kai kurie ekspertai abejoja, ar išnykimas yra vertas pastangos. „Kaip mokslas, tai nuostabu“, – sako bendraautoris Tomas Gilbertas, Kopenhagos universiteto evoliucijos biologas. Mokslo naujienos. Tačiau jam kyla klausimas: „ar tai geriausias pinigų panaudojimas pasaulyje, kuriame negalime išlaikyti savo raganosių gyvų?

Antrosios vietos laimėtojai:

Neosho madtom (Noturus placidus)

Arkanzaso upės baseino vandenyse gyvena unikalus mažas šamas, žinomas kaip Neosho madtom. Maždaug žmogaus nykščio dydžio mažytės žuvelės buvo įtrauktos į nykstančių žuvų sąrašą 1990 m., kai žmogaus veikla sunaikino didelę jų protėvių buveinę. Tačiau išsaugojimo pastangas sutrukdė žinių apie rūšies genetiką trūkumas. Dešimt ištisų genomų, paskelbtų vasario 21 d G3 genai | genomai | genetika pasistengti tai pakeisti. Tyrimo autoriai sugebėjo rasti vieno nukleotido polimorfizmus tarp genomų, kurie atskleidė nedidelę populiacijos diferenciaciją, nepaisant geografinio atskyrimo, ir pateikė pirmuosius rūšių genetinės įvairovės įvertinimus. Darbas padės dabartinėms ir būsimoms išsaugojimo pastangoms, rašo autoriai, ir parodo, kad naudojant viso genomo sekos nustatymą pateikiama išsami informacija apie populiacijos struktūrą ir demografiją, naudojant tik ribotą retų ir vertingų mėginių skaičių.

Pietų Afrikos duonos kviečiai (Triticum aestivum) veislė Kariega

Genų inžinerija gali pagerinti žemės ūkį didinant derlių, apsaugant pasėlius nuo patogenų ir plečiant toleruojamas augimo sąlygas. Tačiau identifikuoti ir klonuoti pagrindinius genus, kad būtų pasiektas toks pelnas, tebėra sunku, nes dažnai didelius ir pasikartojančius pasėlių rūšių genomus sunku sekti. Kviečių, naudojamų miltams, genomą įvaldyti buvo ypač sudėtinga, tačiau kovo 14 d. Gamtos genetikaTyrėjai praneša apie Pietų Afrikos veislės, žinomos dėl savo atsparumo grybelinei juostelių rūdžių ligai, rinkinį, kuris yra daug labiau gretimas nei ankstesnės sekos. Autoriai rašo, kad proveržį įgalino ilgai skaitytas sekos nustatymas ir kitos pažangiausios genetinės technologijos, o aukštos kokybės genomas leido jiems nustatyti alelį, kuris galbūt galėtų būti panaudotas kitų rūšių kviečių atsparumui suteikti. Išvados rodo, kad „galima generuoti chromosomų masto kviečių rinkinius iš bet kurios kviečių linijos, kad būtų vadovaujamasi genų klonavimo projektams“, daro išvadą autoriai.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.