دانشمندان برای کشف منشأ باستانی جفت از رونویسی استفاده می کنند



سوابق فسیلی به ما در مورد زندگی باستانی از طریق بقایای حفظ شده اعضای بدن مانند استخوان، دندان و پوسته لاک پشت می گوید. اما چگونه می توان تاریخچه بافت های نرم و اندام هایی را مطالعه کرد که می توانند به سرعت پوسیدگی داشته باشند و شواهد کمی از خود به جای بگذارند؟

در یک مطالعه جدید، دانشمندان از الگوهای بیان ژن، به نام ترانسکریپتومیکس، برای بررسی منشا باستانی یک اندام استفاده کردند: جفت، که برای بارداری حیاتی است.

در برخی از پستانداران، مانند انسان، جفت واقعا تهاجمی است، بنابراین از طریق دیواره رحم، به بافت مادر حمله می کند. در سایر پستانداران، جفت فقط دیواره رحم را لمس می کند. و سپس همه چیز در این بین وجود دارد.”


وینسنت جی. لینچ، دکترا، نویسنده ارشد، دانشیار علوم زیستی، دانشگاه کالج هنر و علوم بوفالو

“پس جفت های اولیه چه نوع جفت هایی بودند؟” او می گوید. ما از الگوهای بیان ژن برای بازسازی تکامل جفت استفاده می کنیم و پیش بینی می کنیم که جفت آخرین جد مشترک پستانداران اتری چگونه به نظر می رسد. داده های ما به ما می گوید که این جفت مهاجم بوده و جفت های غیر تهاجمی چندین بار در بین پستانداران تکامل یافته اند. این به یک معمای 150 ساله می پردازد: از آن زمان تا کنون مردم در حال بحث بوده اند که جفت اول چه نوع جفتی بوده است.”

همانطور که لینچ توضیح می‌دهد، همه پستانداران زنده به غیر از کیسه‌داران و مونوترم‌های تخم‌گذار، اتریانی هستند که حاملگی‌های طولانی دارند که در آن جنین در حال رشد واکنش فیزیولوژیکی قوی را در مادر برمی‌انگیزد.

این تحقیق در 30 ژوئن در منتشر شد eLife. لینچ این مطالعه را با نویسنده اول کاتلین میکا، دکترای فوق دکتری دانشگاه شیکاگو در ژنتیک انسانی و زیست شناسی و آناتومی ارگانیسم انجام داد. Camilla M. Whittington، PhD، و Bronwyn M. McAllan، PhD، هر دو در دانشگاه سیدنی نیز از نویسندگان مشترک هستند.

توانایی ما برای پرسیدن اینکه چگونه جفت ممکن است در نقاط مختلف در طول تکامل خود با استفاده از نمایه‌های بیان ژنی حیوانات موجود برای بازسازی اجدادش عمل کرده باشد، یک رویکرد واقعا جالب است و اطلاعات بیشتری را در مورد اینکه چگونه تغییر بیان ژن می‌تواند به این بیماری کمک کند در اختیار ما قرار می‌دهد. میکا می گوید: تکامل یک ویژگی جدید.

برای انجام این تجزیه و تحلیل، این تیم ژن‌های فعال در رحم پستانداران مختلف در دوران بارداری را مقایسه کردند. پس از اینکه این پروفایل‌های بیان ژن با میزان تهاجم جفت مرتبط است، دانشمندان از داده‌های خود برای پیش‌بینی ظاهر جفت‌های پستانداران اجدادی استفاده کردند.

این مطالعه شامل حدود 20 گونه، مانند پلاتیپوس تخم‌گذار، کیسه‌داران کیسه‌دار و طیفی از پستانداران اتری بود که جوان زنده به دنیا می‌آورند.

زیرمجموعه کوچک یکی از محدودیت های تجزیه و تحلیل است: نویسندگان در eLife می نویسند که برای کمک به تعیین قدرت یافته ها، تحقیقات روی تعداد بیشتری از گونه ها مورد نیاز است.

لینچ می گوید، با این وجود، این مطالعه کمک های مهمی در درک چگونگی تکامل بارداری می کند. نتایج همچنین می تواند به نفع طب مدرن باشد.

او می‌گوید: «دانستن اینکه کدام ژن‌ها در میان گونه‌های مختلف در دوران بارداری فعال هستند، به ما درباره چگونگی عملکرد تکامل می‌گوید. “اما همچنین به ما می گوید که چه چیزی باعث یک بارداری سالم می شود و چگونه ممکن است همه چیز اشتباه شود. ما در حال یافتن ژن هایی هستیم که محیط مناسبی را برای بارداری انسان سالم ایجاد می کنند. اگر این ژن ها به روش صحیح بیان نشوند، ممکن است مشکلاتی ایجاد کند.”

این مطالعه با کمک‌های مالی از مارس آف دایمز و ابتکار تولد زودرس صندوق خوشبختی باروز حمایت شد.

منبع:

مرجع مجله:

میکا، ک. و همکاران (2022) فیلوژنی بیان ژن و بازسازی رونوشت اجدادی تغییرات عمده در منشاء بارداری را حل می کند. eLife. doi.org/10.7554/eLife.74297.



منبع