Alam: Ilmuwan Tiongkok dan asing merekonstruksi peta genom nenek moyang mamalia yang hidup untuk pertama kalinya

 

Mamalia Atlas Genom

Sina Technology News, 7 Januari, waktu Beijing, pada 7 Januari 2021, waktu Beijing, Nature menerbitkan hasil penelitian utama: Institut Ilmu Hayati BGI Shenzhen, bersama dengan ilmuwan China dan asing, berhasil membangun manusia Peta genom umum nenek moyang dari semua mamalia yang hidup termasuk.

Menurut laporan, hasil ini didasarkan pada data genom berkualitas tinggi dari platypus, echidna, dan mamalia lain yang diperoleh tim peneliti. Ini membandingkan data genom manusia, marsupial, burung, dan reptil, dan akhirnya melacak akarnya., Diperoleh informasi tentang evolusi genom nenek moyang mamalia awal kita sekitar 180 juta tahun yang lalu.

Makan platipus (foto milik Huada Gene) Makan platipus (foto milik Huada Gene)

“Urutan nenek moyang mamalia yang kami bangun kali ini memberikan informasi referensi penting untuk memahami bagaimana mamalia, termasuk manusia, menjalani adaptasi dan evolusi radiologis.” Penulis pertama makalah ini, Universitas Kopenhagen, Denmark, dan Penelitian Ilmu Kehidupan BGI Shenzhen Dr. Zhou Yang, rekan kultivator Institut, berkata, "Orang modern memiliki 46 kromosom, dan nenek moyang kita yang sama dengan platipus mungkin memiliki 60 kromosom. Kromosom ini telah mengalami banyak mutasi untuk membentuk keadaan sekarang."

Echidna (foto milik Ken Hurley) Echidna (foto milik Ken Hurley)

"Platypus dan echidna serta mamalia monopori lainnya adalah kelompok yang sangat tua. Mereka adalah kelompok saudara dalam evolusi dengan semua mamalia hidup lainnya, dan mereka menyimpang dari mamalia lain sekitar 180 juta tahun yang lalu. Mereka telah dipisahkan dari mamalia lain sekitar 180 juta tahun yang lalu. Data genom dapat membantu kita memahami nenek moyang mamalia 180 juta tahun yang lalu, dan perubahan apa yang terjadi dalam evolusi kelompok mamalia yang berbeda selama 180 juta tahun ini. "Salah satu penulis makalah yang sesuai, Frank • dari Profesor Australia Kata Gruzner.

Diagram skematis evolusi kromosom mamalia (dilukis oleh Zhou Yang dkk.) Diagram skematis evolusi kromosom mamalia (dilukis oleh Zhou Yang dkk.)

Studi tersebut juga mengungkapkan pola kompleks yang tak terduga dalam evolusi kromosom seks mamalia. "Kita semua tahu bahwa manusia dan kebanyakan mamalia lain menggunakan dua kromosom X dan Y untuk menentukan jenis kelamin. Kromosom XY menentukan laki-laki, dan XX sama dengan perempuan." Qi berkata, "Tetapi penelitian kami menunjukkan bahwa kromosom seks spesies monopori tidak memiliki homologi apa pun dengan kromosom seks kebanyakan mamalia, termasuk manusia, tetapi lebih dekat dengan burung. Dengan kata lain, kita adalah Platypus yang berevolusi dengan sistem kromosom seks yang berbeda secara mandiri. dalam waktu sekitar puluhan juta tahun setelah nenek moyang mereka berpisah. "

Perakitan dan karakteristik kromosom seks platypus

"Faktanya, platipus memiliki 5 pasang kromosom seks, yaitu 10. Kami hanya memiliki satu pasang, yaitu 2." Zhou Yang menambahkan, "Penelitian kami menunjukkan bahwa kromosom seks monopori kemungkinan besar telah mengalami Evolusi yang sangat rumit. . "

Homologi urutan hubungan antara kromosom XY (digambar oleh Zhou Yang et al.) Hubungan homologi urutan antara kromosom XY (digambar oleh Zhou Yang et al.)

Selain itu, penelitian juga mengungkap serangkaian peristiwa khusus yang terjadi selama evolusi platipus dan ekidna, seperti hilangnya beberapa gen yang terkait dengan gigi. Mekanisme molekuler kedua hewan tersebut ditemukan menjadi alasan hilangnya total gigi setelah dewasa. Beberapa gen yang tertinggal yang berhubungan dengan pembentukan telur menunjukkan bahwa monopori adalah beberapa mamalia ovipar. Studi ini juga menemukan bahwa gen yang mengkode komponen protein utama susu mamalia sudah ada dalam ordo Monopora, yang menunjukkan bahwa ciri-ciri laktasi dan susu telah berevolusi pada nenek moyang bersama baru-baru ini dari semua mamalia yang hidup.

Diagram skematis dari struktur cincin yang mungkin dibentuk oleh pasangan kromosom selama meiosis dalam sel nenek moyang monotreme (kiri) dan pengaturan linier pasangan kromosom selama meiosis dalam sel monotreme modern (kanan) (digambar oleh Zhou Yang) Diagram skematis dari kemungkinan cincin struktur yang dibentuk oleh pasangan kromosom selama meiosis dalam sel nenek moyang monotreme (kiri) dan pengaturan linier pasangan kromosom selama meiosis dalam sel monotremata modern (kanan) (digambar oleh Zhou Yang)

"Melalui teknologi pengurutan terbaru yang dikombinasikan dengan peta penanda molekuler, kami dapat memperoleh data genom tingkat kromosom dengan kualitas lebih tinggi. Melalui algoritme yang telah kami buat, kami dapat secara sistematis melakukan analisis komparatif dan membantu kami lebih memahami molekul dalam evolusi spesies. Mekanisme. "Penulis terkait studi tersebut, Profesor Zhang Guojie dari Institut Ilmu Hayati BGI Shenzhen, Institut Zoologi Kunming, Akademi Ilmu Pengetahuan China, dan Universitas Kopenhagen di Denmark, menyimpulkan," Studi ini tidak hanya mengungkapkan bagaimana Proses variasi struktur kromosom halus mempengaruhi mamalia Proses evolusi awal juga menjelaskan mekanisme produksi banyak sifat biologis khusus dari banyak spesies monotremata, kelompok mamalia khusus. "

Share :