Em uma excursão molecular de força, pesquisadores na Universidade de Wisconsin-Madison forneceram uma imagem exquisitely detalhada da selecção natural enquanto ocorre a nível genético.
Escrevendo hoje (11 de outubro de 2007) no investigador Sean B. Carroll da Natureza, do Howard Hughes Medical Institute do jornal e no aluno diplomado anterior Chris Todd Hittinger de UW-Madison documente como, sobre muitas gerações, um único gene do fermento se divide em dois e se analisa gramaticalmente suas responsabilidades ser um habitante mais eficiente de seu ambiente. O trabalho ilustra, no máximo o nível básico, a força motriz da evolução.
“Isto é como as capacidades novas elevaram e as funções novas evoluem,” diz Carroll, um dos biólogos evolucionários de condução do mundo. “Este é o que vai sobre nas borboletas e os elefantes e os seres humanos. É evolução na acção.”
O trabalho é importante porque fornece a vista a mais fundamental de como os organismos mudam para se adaptar melhor a seus ambientes. Documenta os funcionamentos da selecção natural, a ideia crítica postulada primeiramente por Charles Darwin onde os organismos acumulam variações aleatórias, e as mudanças que aumentam a sobrevivência “são seleccionadas” genetically sendo transmitido às futuras gerações.
O estudo novo replayed um grupo de mudanças genéticas que ocorreram em um fermento 100 milhões ou assim anos há quando um gene crítico foi duplicado e dividiram então suas responsabilidades de processamento nutrientes utilizar melhor os açúcares que dependesse sobre para o alimento.
“Uma fonte de novidade é duplicação de gene,” diz Carroll. “Quando você tem duas cópias de um gene, as mutações úteis podem elevarar que permitem que um ou ambo o gene explore funções novas ao preservar a função velha. Este fenômeno está indo sobre todo o tempo em cada coisa viva. Muitos de nós estão andando ao redor com genes que duplicados nós não estamos cientes de. Vêm e vão.”
Em curto, diz Carroll, dois genes pode ser melhor de um porque a redundância promove uma divisão de trabalho. Os Genes podem fazer mais de uma coisa, e a duplicação adiciona um recurso genético novo que possa compartilhar da carga de trabalho ou adicionar funções novas. Por exemplo, nos seres humanos a capacidade para considerar a cor exige os receptors moleculars diferentes discriminar entre vermelho e verde, mas ambos elevararam do mesmo gene da visão.
A dificuldade, diz, em considerar as etapas da evolução está aquela na natureza que a mudança genética ocorre tipicamente no ritmo de um caracol, com incrementos muito pequenos da mudança entre os pares baixos químicos que compo os genes que acumulam sobre milhares a milhões de anos.
Para medir tal pequena alteração exige um organismo modelo como o fermento de cervejeiro simples que produz muita prole relativamente em um curto período de tempo. O Fermento, Carroll argumente, é perfeito porque suas qualidades reprodutivas permitem o estudo da mudança genética no nível o mais profundo e na grande definição porque os pesquisadores podem produzir e rapidamente contar um grande número organismos. O mesmo trabalho em moscas de fruto, um dos modelos os mais poderosos da biologia, exigiria “um estádio de futebol completamente das moscas” e os anos de trabalho adicional, Carroll explicam.
“O processo de tornar-se ocorre melhor em etapas muito pequenas. Quando combinadas ao longo do tempo, estas pequenas alterações mesmas fazem um grupo dos organismos bem sucedido e para fora-competem outro,” de acordo com Carroll.
O estudo novo envolveu trocar para fora regiões diferentes do genoma de fermento para avaliar seus efeitos no desempenho dos genes gêmeos, assim como projetá-las no gene de uma outra espécie de fermento que retivesse somente uma única cópia.
“Nós reconstituímos as etapas da evolução,” o biólogo de Wisconsin explicamos.
O trabalho mostra em grande detalhe como o gene ancestral ganhou a eficiência com a duplicação e a divisão de trabalho.
“Tornaram-se conectada óptima nesse trabalho. Estão trabalhando nos cahoots, mas junto são melhores no trabalho o gene ancestral guardarado,” Carroll diz. A “Selecção natural tomou um gene com duas funções e esculpiu uma cadeia de fabricação com os dois genes especializados.”
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