ยีนเก่า เคล็ดลับสั้นใหม่

เราอาจไม่เคยรู้ว่าม้าลายมีลายทางได้อย่างไร แต่เรารู้ว่าสุนัขไวเนอร์มีขาสั้นได้อย่างไร สายพันธุ์สุนัขที่ท้าทายความสูง เช่น ดัชชุนด์ คอร์จิส และบาสเซ็ต ฮาวนด์ มีสำเนาของยีนปกติเป็นพิเศษเพื่อขอบคุณสำหรับความสูงที่เล็กลง การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นLEG ENVY สุนัขที่ไม่มียีน fgf4 จะมีขาที่ยาวกว่า

แม็กกี้ บาร์ตเลตต์ยีนสั้น นักวิจัยสืบหาสาเหตุที่ทำให้ขาสั้นและโค้งงอของดัชชุนด์ไปถึงยีนรีโทรเจนที่เรียกว่า fgf4

อีธาน ฮอลล์

Douglas Mortlock นักพันธุศาสตร์ด้านการพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ในแนชวิลล์ รัฐเทนเนสซี กล่าวว่า “น่าทึ่งมากที่ได้เห็นการดัดแปลงพันธุกรรมเช่นนี้” กล่าวถึงผลการศึกษาชิ้นใหม่ซึ่งเผยแพร่ทางออนไลน์เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคมในวารสารScience “นี่คือยีนที่ทำให้สุนัขวีเนอร์ขาสั้น”

ดังที่ใครก็ตามที่เคยไปสวนสุนัขสามารถยืนยันได้ว่าเพื่อนที่ดีที่สุดของมนุษย์มีรูปร่างและขนาดที่หลากหลาย ในการศึกษานี้ นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่ 8 สายพันธุ์จากกว่า 12 สายพันธุ์ที่ทราบว่ามีลักษณะที่เรียกว่า chondrodysplasia ซึ่งทำให้ขาสั้นเมื่อเทียบกับขนาดลำตัว โค้งงอ และกระดูกหนักกว่าปกติ

Heidi Parker จากสถาบันวิจัยจีโนมมนุษย์แห่งชาติใน Bethesda, Md. และเพื่อนร่วมงานของเธอเปรียบเทียบจีโนมของสุนัขขาสั้น 95 ตัวจาก 8 สายพันธุ์กับจีโนมของสุนัข 702 ตัวจาก 64 สายพันธุ์โดยไม่มีลักษณะนิสัย จากนั้นในการวิเคราะห์โดยละเอียดยิ่งขึ้น นักวิจัยได้ระบุถึงการยืดขยายของ DNA บนโครโมโซมคู่ที่ 18 ในสุนัขทุกตัวจากสายพันธุ์ขาสั้น 8 สายพันธุ์ แต่ไม่มีสุนัขควบคุม 204 ตัวที่พวกเขาตรวจสอบ

ดีเอ็นเอที่ยืดยาวเป็นพิเศษนี้มีลำดับเกือบจะเหมือนกันกับยีนอื่น

ที่สำคัญต่อการพัฒนาแขนขาที่เรียกว่าFGF4 ตั้งอยู่ที่ปลายตรงข้ามของโครโมโซม 18 ในสุนัข ยีน FGF4 ดั้งเดิม ถูกทำซ้ำในบางช่วงของสายเลือดสุนัข โดยสร้างสำเนาใหม่ที่อื่นที่เรียกว่าfgf4retrogene นักวิจัยกล่าวในรายงานของพวกเขา

ในกรณีที่พบไม่บ่อย Messenger RNA ซึ่งเป็นโมเลกุลที่สร้างจาก DNA ที่นำข้อมูลไปยังเครื่องจักรของเซลล์ ซึ่งจากนั้นจะสร้างโปรตีน สามารถเปลี่ยนกลับเป็น DNA ได้ หาก DNA นี้ถูกดึงกลับเข้าไปในจีโนมในละแวกบ้านใหม่ และเงื่อนไขต่างๆ เหมาะสมที่เด็กใหม่ในกลุ่มพันธุกรรมนี้จะเคลื่อนไหวได้ DNA ที่เกินมาก็จะกลายเป็นรีโทรยีน

 Parker กล่าวว่า “การค้นหาเรโทรยีนที่ใช้งานอยู่และเกี่ยวข้องกับลักษณะบางอย่างนั้นหายากมาก “เราเชื่อว่าพวกเขาอยู่ที่นั่นและมันเกิดขึ้น แต่พวกเขาไม่ได้ถูกระบุ เราอาจพบมากขึ้น”

ชิ้นส่วนดีเอ็นเอส่วนใหญ่ที่กระโดดไปมาในจีโนมไม่ทำงาน ส่วนหนึ่งเป็นเพราะพวกมันอาจลงจอดในที่ที่ไม่เอื้ออำนวยในจีโนม แต่รีโทรยีนนี้ลงจอดในจุดที่ทำให้มันเปลี่ยนความยาวของขาสุนัขได้ “นี่เป็นสิ่งสำคัญมากเพราะเป็นครั้งแรกที่ตรวจพบลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่ชัดเจนของรีโทรยีน” Manyuan Long นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัยชิคาโกกล่าว

ส่วนหนึ่งของเหตุผลที่พบเรโทรยีนนี้คือมันเป็นอัลลีลที่โดดเด่น ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องมีสำเนาเพียงชุดเดียวสำหรับลักษณะนี้ ในกรณีนี้คือ chondrodysplasia เพื่อให้ปรากฏ “มันง่ายกว่ามากที่จะเห็นผลของการกลายพันธุ์ที่หายากจริงๆ ถ้าพวกมันมีลักษณะเด่น” มอร์ตล็อคกล่าว โดยสังเกตว่าลักษณะนั้นจะปรากฏชัดต่อผู้เพาะพันธุ์สุนัข “นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมมันถึงถูกเก็บไว้โดยมนุษย์”

โปรแกรมการเพาะพันธุ์ที่เข้มงวดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมมากมาย แต่แม้แต่สุนัขที่ไม่มีสายเลือดแฟนซีก็อาจได้รับผลกระทบ ถ้าสุนัขกลายพันธุ์มีขาสั้น กระดูกหนัก และขาโก่งเล็กน้อย ก็มีความเป็นไปได้สูงที่สุนัขจะมียีนเรโทรยีน (retrogene) Parker กล่าว

Parker และเพื่อนร่วมงานของเธอยังได้ตรวจสอบ DNA จากหมาป่าด้วย เพื่อดูว่าพวกมันสามารถจำกัดกรอบเวลาที่fgf4 retrogene เกิดขึ้นได้หรือไม่ ไม่มีหมาป่าตัวใดที่ทดสอบมีเรโทรยีน (ซึ่ง Parker บอกว่าไม่น่าแปลกใจ หมาป่าขาสั้นจะโดดเด่นกว่า) การทำซ้ำของยีนนี้อาจเกิดขึ้นหลังจากที่สุนัขกลายเป็นสัตว์เลี้ยงในบ้านและก่อนที่จะมีการแบ่งสุนัขยุคแรก ๆ ออกเป็นสายพันธุ์สมัยใหม่ Parker กล่าวเมื่อ 300 ถึง 15,000 ปีก่อน 

Mortlock สงสัยว่ายีนอื่น ๆ อาจมีส่วนทำให้เกิดฟีโนไทป์ของขาสั้นหรือไม่ การทดลองทางพันธุกรรมเพิ่มเติม เช่น การใส่รีโทรยีนลงในจีโนมของหนูและดูว่าหนูที่เกิดมามีแขนขาสั้นหรือไม่

อย่างไรก็ตาม การค้นพบที่แข็งแกร่งและชัดเจนของการศึกษาเกี่ยวกับความยาวของขานั้นน่าตื่นเต้น Mortlock กล่าว “มันเป็นเรื่องที่น่าพอใจมาก” 

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> ยูฟ่าสล็อต