In moleculaire tour DE force, hebben de onderzoekers bij de Universiteit van Wisconsin-Madison een exquisitely gedetailleerd beeld van natuurlijke selectie verstrekt aangezien het op het genetische niveau voorkomt.
Vandaag Schrijvend (Okt. 11, 2007) in de de dagboekAard, onderzoeker Sean B. Carroll van het Howard Hughes Medical Institute en het vroegere UW-Madison gediplomeerde document van studentenChris Todd Hittinger hoe, over vele generaties, één enkel gistgen in twee verdeelt en zijn verantwoordelijkheden efficiëntere denizen van zijn milieu ontleedt te zijn. Het werk illustreert, op het meest basisniveau, de stuwende kracht van evolutie.
De „Zo nieuwe mogelijkheden doen zich voor en de nieuwe functies evolueren,“ zegt Carroll, één van de belangrijke evolutieve biologen van de wereld. „Dit is wat in vlinders en olifanten en mensen gebeurt. Het is evolutie in actie.“
Het werk is belangrijk omdat het de meest fundamentele mening verstrekt van hoe de organismen om beter aan hun milieu's veranderen aan te passen. Het documenteert de werkingen van natuurlijke selectie, het kritieke die idee eerst door Charles Darwin wordt geponeerd waar de organismen willekeurige variaties accumuleren, en de veranderingen die overleving verbeteren worden „geselecteerd“ door genetisch worden overgebracht in toekomstige generaties.
De nieuwe studie speelde een reeks genetische veranderingen over die in een gist 100 miljoen of zo jaren voorkwamen geleden toen een kritiek gen werd gedupliceerd en toen zijn voedende verwerkingsverantwoordelijkheden verdeelde de suikers beter om te gebruiken het van voor voedsel afhangt.
„Één bron van nieuwigheid is genverdubbeling,“ zegt Carroll. „Wanneer u twee exemplaren van een gen hebt, kunnen zich de nuttige veranderingen voordoen die één of beide genen toestaan om nieuwe functies te onderzoeken terwijl het bewaren van de oude functie. Dit fenomeen gaat de hele tijd in elk levend wezen. Velen van ons wandelen met dubbele genen rond wij niet ons bewust van zijn. Zij komen en gaan.“
In het kort, zegt Carroll, kunnen twee genen beter zijn dan omdat de overtolligheid een arbeidsverdeling bevordert. De Genen kunnen meer dan één ding doen, en de verdubbeling voegt een nieuw genetisch middel toe dat de werkbelasting kan delen of nieuwe functies toevoegen. Bijvoorbeeld, in mensen vereist de capaciteit om kleur te zien verschillende moleculaire receptoren om tussen rood en groen te onderscheiden, maar allebei waren van het zelfde visiegen het gevolg.
De moeilijkheid, zegt hij, in het zien van de stappen van evolutie is dat in aard de genetische verandering typisch zich bij een slakkegang, met zeer kleine toename van verandering onder de chemische basisparen voordoet die omhoog genen accumulerend meer dan duizenden aan miljoenen jaren maken.
Dergelijke pasmunt meten vereist een modelorganisme zoals eenvoudige brewer gist die heel wat nakomelingen in een vrij korte periode produceert. De Gist, Carroll debatteert, is perfect omdat hun reproductieve kwaliteiten studie van genetische verandering bij het diepste niveau en de grootste resolutie toelaten omdat de onderzoekers snel een groot aantal organismen veroorzaken en kunnen tellen. Het zelfde werk in fruitvliegen, één van krachtigste modellen van de biologie de, zou een „hoogtepunt van het voetbalstadion van vliegen“ vereisen en de jaren van het extra werk, Carroll verklaart.
Het „betere proces te worden om komt in zeer kleine stappen voor. Wanneer samengesteld in tijd, maken deze eigenlijke pasmunten één groep organismen succesvol en zij uit-concurreren anderen,“ volgens Carroll.
De nieuwe studie impliceerde uit het ruilen van verschillende gebieden van het gistgenoom om hun gevolgen voor de prestaties van de tweelinggenen te beoordelen, evenals techniek in het gen van een andere species van gist die slechts één enkel exemplaar hadden behouden.
„Wij reconstitueerden de stappen van evolutie,“ de bioloog van Wisconsin verklaart.
Het werk toont zeer gedetailleerd hoe het voorouderlijke gen efficiency door verdubbeling en arbeidsverdeling bereikte.
„Zij werden optimaal verbonden in die baan. Zij werken in cahoots, maar samen zijn zij beter bij de baan het voorouderlijke gehouden gen,“ Carroll zegt. De „Natuurlijke selectie heeft één gen met twee functies genomen en een lopende band met twee gespecialiseerde genen.“ gebeeldhouwd
http://www.wisc.edu/