گذشته است مقدمه: ژنتیک 'حافظه' از آبا و اجدادی محیط کمک می کند تا موجودات readapt

موجودات حمل طولانی مدت "خاطرات" از سرزمین آبا و اجدادی خود را که کمک به آنها در انطباق با محیط زیست تغییر بر اساس یک مطالعه جدید که شامل پرورش جوجه در فلات تبت و مجاور دشت سایت.

این مطالعه فراهم می کند بینش جدید به چه موجودات انطباق با تغییر محیط یک موضوع است که به ویژه مربوط به امروز در زمینه تغییر سریع آب و هوا است که ایجاد چالش برای گیاهان و حیوانات در سراسر جهان است.

مرغ شد اهلی از جنگل مرغ در آسیای جنوبی و جنوب شرقی آسیا حداقل 4000 تا 4500 سال پیش است. آن را آورده بود به فلات تبت در حدود 1200 سال پیش که در آن آن را به دست آورد و در ارتفاع بالا سازگاری مانند افزایش در حمل اکسیژن سلول های قرمز خون.

در مجموعه ای از آزمایش توسط دانشگاه میشیگان زیست شناسان و همکاران چینی, محققان انقلابي و پرورش صدها نفر از جوجه ها در فلات تبت در ارتفاع حدود 11,000 فوت و در مجاور دشت سایت در استان سیچوان چین. برخی از تخم مرغ از دشت جوجه تخم شدند در فلات و برخی از ارتفاع بالا, تخم مرغ, تخم شدند در یک سایت 2,200 فوت بالاتر از سطح دریا.

هدف این بود برای ارزیابی نسبی سهم از دو نوع فنوتيپی تغییر--به این معنی که تغییرات به یک موجود زنده قابل مشاهده ویژگی های فیزیکی و یا صفات--به روند محیط زیست سازگاری. "پلاستیک" فنوتيپی تغییرات شامل تغییر ژن فعالیت اما بدون بازنویسی کد ژنتیکی در مولکول DNA, در حالی که جهش باعث تغییر ژن فعالیت با تغییر توالی حروف در کد خود را.

زیست شناسان تکاملی را مورد بحث نسبی نقش پلاستیکی و جهش ناشی از تغییرات سازگاری و اینکه آیا سابق به عنوان سنگ پله به دومی.

در مرغ مطالعه محققان به طور خاص علاقه مند در چگونه موجودات readapt هنگامی که دوباره به راه افتادند به آبا و اجدادی محیط. آنها دریافتند که تغییرات پلاستیک بازی یک نقش برجسته زمانی که موجودات زنده از بازگشت به خانه آبا و اجدادی از زمانی که آنها در انطباق با محیط جدید.

"این یافته ها نشان می دهد یک مکانیسم است که توسط آن تجربه گذشته بر آینده تکامل" گفت: Jianzhi ژانگ مطالعه ارشد نویسنده و استاد دانشگاه در U-M دپارتمان بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی.

"یافته های ما کمک به های اخیر بحث نسبی نقش پلاستیکی و تغییرات ژنتیکی در انطباق و نشان از اهمیت توجه به اینکه محیط زیست در حال تغییر است به یک رمان یا اجدادی یکی است."

این یافته ها در حال برنامه ریزی برای انتشار مارس 22 در مجله علم پیشرفت.

به مطالعه نسبی نقش پلاستیکی و DNA توالی تغییرات محققان در نگاه ژن بیان تفاوت میان دشت و تبت جوجه ها در پنج نوع بافت: مغز و کبد و ریه و قلب و عضلات. برای انجام این کار آنها تجزیه RNA transcriptomes از سلول های آن بافت.

ژنوم ساخته شده از DNA که شامل دستورالعمل های مورد نیاز برای ساخت یک ارگانیسم است. برای کسانی که دستورالعمل انجام شود DNA باید خوانده شود و رونویسی به رسول RNA مولکول.

با تجزیه و تحلیل مجموعه ای کامل از توالی RNA در سلول شناخته شده به عنوان transcriptome محققان می توانید تعیین زمانی که و که در آن ژن های روشن و خاموش. ژن بیان مطالعات ارائه گزارشهای فعال بیان ژن تحت شرایط مختلف است.

تغییرات در ژن فعالیت تغییر یک ارگانیسم فنوتیپ که شامل آن مورفولوژی و رفتار و فیزیولوژی. اصطلاح فنوتيپی پذیری اشاره به محیط زیست ناشی از فنوتيپی تغییرات که شامل جهش های ژنتیکی.

در مرغ مطالعه محققان دریافتند که در حالی که بسیاری از جهش ناشی از فنوتيپی تغییرات لازم بودند زمانی که حیوانات اولین اقتباس به فلات تبت پلاستیک تغییرات تا حد زیادی تبدیل transcriptomes به دولت مورد نظر زمانی که تبت جوجه آورده بودند به دشت.

نتیجه مشابه دیده می شد با تخم مرغ "جوجه درآوری" در کسری از لقاح تخم مرغ و مرغ است که تخم در مطالعه است.

هنگامی که دشت تخم مرغ به مدت روی ناآشنا تبت فلات جوجه درآوری شد به طور قابل توجهی پایین تر از تبت مرغ و تخم مرغ است. اما زمانی که تبت تخم مرغ شد انکوباتور در دشت--یک محیط آشنا از گذشته های دور--تفاوت معنیداری در جوجه درآوری بين دو گروه.

تخم مرغ نتیجه نشان می دهد که تطبیقی mutational تغییرات مورد نیاز در زمانی که یک موجود زنده است که به یک محیط نا آشنا برای اولین بار در حالی که پلاستیک تغییرات این ترفند را انجام دهد زمانی که آن موجودات همان بازگشت به خانه آبا و اجدادی.

ژانگ تیم همچنین تجزیه و تحلیل transcriptomes از مطالعات قبلی از گوپی و E. coli باکتری ها در بر داشت و نتایج قابل مقایسه--صرف نظر از اینکه این محیط جدید بود بیشتر استرس زا و یا کمتر استرس زا را از آبا و اجدادی محیط زیست است.

"به طور خلاصه کار ما کشف یک پدیده حفاظت از باکتری ها به مهره داران است که موجودات زنده یاد آبا و اجدادی خود را با محیط در قالب فنوتيپی پذیری" نویسندگان نوشت.

###

لینک تصویر: https://drive.گوگل.com/درایو/پوشه/1L5rtgQKpYh4Res9EgcoOHwHqJ9ITk5Y_

در علاوه بر این به Zhang نویسندگان این علم پیشرفت تحصیل هستند وی-Chin Ho U-M دپارتمان بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی و Diyan و لی چینگ زو از سیچوان دانشگاه کشاورزی.

این کار با حمایت ایالات متحده موسسه ملی بهداشت و سیچوان استانی بخش علم و تکنولوژی برنامه. حیوانات دست زدن به آزمایش و تایید شده توسط نهادی مراقبت از حیوانات و استفاده از کمیته سیچوان دانشگاه کشاورزی تحت مجوز شماره YCS-B20100804.

مطالعه: "فنوتيپی پذیری به عنوان یک حافظه بلند مدت کاهش readaptations به آبا و اجدادی محیط" DOI: 10.1126/sciadv.aba3388.

Jianzhi ژانگ

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.