lauantai 30. maaliskuuta 2013

Geenejä ilman mallia


Pitkään vallinneen kehitysopillisen käsityksen mukaan uusia geenejä syntyy vanhojen geenien kopioista, jotka sitten sopeutuvat uuteen tehtävään. Max Planck Instituutissa tehdyn tutkimuksen mukaan monet geenit ovat täysin uusia luomuksia, eivätkä vain vanhojen muunneltuja kopioita.

Geeni. (Wikipedia).

Uudet geenit ovat usein lyhyempiä ja yksinkertaisempia kuin vanhat. Uusia geenejä voi syntyä myös niistä genomin alueista, joita ei aiemmin ole luettu. Lisäksi uudet geenit käyttävät usein olemassa olevia säätelyalueita, ennenkuin ne luovat omansa.

Yleisen kehitysopillisen käsityksen mukaan uusia geenejä syntyy vanhojen kopiosta, joita evoluutio voi käyttää kokeiluihinsa samaan aikaan, kun alkuperäinen geeni jatkaa tehtäväänsä. Rafik Neme ja Diethard Tautz ovat kumonneet tämä käsityksen. He analysoivat yli 20 000 hiiren geeniä ja jäjittivät niiden alkuperän. Geenit, joiden oletetaan olevan nuorempia, olivat lyhyempiä sekä sisälsivät vähemmän eksoneja ja introneja.

"Mikäli uudet geenit ovat vanhojen kopioita, tällaista korrelaatiota iän ja pituuden välillä ei pitäisi olla," Rafik Neme kertoo.

Max Planck Instituutin mukaan "60 % geeneistä on peräisin yksisoluisilta esi-isiltämme evoluution varhaiselta ajalta. Suuri määrä uusia geenejä lisättiin erityisesti uusien evolutiivisten keksintöjen yhteydessä: esimerkiksi siirryttäessä yksisoluisista monisoluisiin ja selkärankaisten ilmaantuessa. Erityisen suuri määrä uusia geenejä syntyi hiiren erkaantuessa muista jyrsijöistä. Uudet geenit syntyvät tyhjästä (from scratch) evoluution kuluessa. Ne syntyvät genomin geenivapaista kohdista, joita on vanhojen geenien välissä. Tällöin tarvitaan vain vähäisiä muutoksia."

Tämä mielenkiintoinen uusi tutkimus on jälleen osoittanut yhden kehitysopillisen uskomuksen toiveajatteluksi. Uusia geenejä ei synny vanhojen kopioista, vaan olemassaolevista DNA:n osista. Kehitysopin kannalta tämä tutkimustulos on hieman ongelmallinen. Miksi DNA:ssa olisi valmiina koodia, jota voi ottaa tarvittaessa käyttöön uusia geenejä varten? Evoluutiolla ei pitäisi olla mitään ennakkotietoa siitä, millaisia uusia geenejä se mahdollisesti tarvitsee tulevaisuudessa.

Rakkikoiruli kysyi Rafik Nemeltä, että tarkoittaako tämä tulos sitä, että jo varhaisilla elävillä soluilla oli genomissaan valmiudet kaikkiin uusiin geeneihin, joita evoluutio tulevaisuudessa tulisi tarvitsemaan. Neme vastasi: "Ei ole järkevää ajatella, että jo ensimmäinen elävä solu sisälsi tällaista materiaalia. Geenien väliset (intergenic) alueet ovat yleisiä eukaryooteilla, mutta harvinaisia prokaryooteilla. Siksi, havaintomme on pääasiassa sovellettavissa eukaryootteihin."

Nemen mukaan tutkimustulosta voidaan pääasissa soveltaa vain eukaryootteihin, mutta se ei poista havaintoamme tutkimuksen kehitysopille aiheuttamasta ongelmasta. Varhaisen tai varhaisemman eukaryoottisolun DNA:ssa on valmiina koodialueet, joista evoluution tarvitsemat uudet geenit syntyvät. Evoluutio on siis ollut kaukaa viisas ja koodannut kaiken tarvittavan valmiiksi heti alussa.

Tämä kyllä kuulostaa ihan luomiselta. Rafik Neme kertoi jatkavansa tutkimusta geenien alkuperästä ja sanoi ettei voi tällä hetkellä kertoa siitä enempää.

Tieteen rakkikoira kiittää Rafik Nemeä tarkentavasta lisäinformaatiosta. Tieteen rakkikoira thanks Rafik Neme for clarifying information.


Lähde:



Ei kommentteja:

Lähetä kommentti