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Una nuova prospettiva su evoluzione ha fornito dai testicoli della mosca

I testicoli maschii sono aree importanti per innovazione biologica come pure sono una fabbrica per sperma. Nella nuova ricerca biologica emozionante un gruppo degli scienziati ha trovato che i testicoli sono egualmente un hotspot per la produzione di nuovi geni.

I ricercatori alla Rockefeller University hanno usato le mosche di frutta per entrare le informazioni importanti in come i tentativi della natura di innovazione si manifesta durante lo sviluppo dello sperma. Pubblicato nel eLife del giornale, lo studio mostra come mappare le mutazioni del DNA al livello unicellulare e la nuova attività di gene da questi cambia, potrebbe fare luce su evoluzione.

“Il nostro lavoro offre una prospettiva senza precedenti su un trattamento che permette alle cose viventi di adattarsi ed evolversi e che infine contribuisce alla diversità di vita su terra,„ Li Zhao, il ricercatore del cavo e l'assistente universitario alla Rockefeller University, hanno detto.

Sperma di sviluppo, in blu, all
Sperma di sviluppo, in blu, all'interno di un testicolo della mosca di frutta. Laboratorio di CREDITO di IMMAGINE della genetica e della genomica evolutive alla Rockefeller University

Hotspot per i geni recentemente prodotti

Un'ipotesi specifica che il testicolo catalizza la nascita e la conservazione dei geni novelli. Questi geni funzionali novelli che contengono i prodotti utili sono conservati selettivamente. A tempo, evolvono i programmi regolatori più avanzati. In questi ultimi dieci anni, molti studi della ricerca hanno precisato che i giovani geni, compreso il de novo hanno prodotto i geni, che sono geni sopportati ancestrale dal noncoding il DNA, tendono ad essere influenzati verso il testicolo.

Inoltre, negli ultimi anni, studia in mosche e perfino gli esseri umani hanno indicato molti giovani geni in seguito ai testicoli. Quindi, molti scienziati specificano che i testicoli si allineano fra i siti più produttivi nell'organismo per innovazione genetica.

Tuttavia, ci sono rischi in questione nella fabbricazione in serie delle novità genetiche. Per esempio, lo sperma di un padre ottiene due - tre volte più mutazioni che che della cella dell'uovo di una madre. Quindi, durante lo sviluppo, lo sperma acquista gli errori più genetici e questo può nuocere alla prole quando l'uovo ottiene fertilizzato. Messi semplicemente, i maschi possono perdere una cosa importante nella cacciagione di evoluzione - la capacità di proliferare i loro pool genici nelle generazioni seguenti.

Risultati di studio

Per arrivare risultati del attheir, il gruppo dei ricercatori ha fatto leva la RNA-sequenza unicellulare ed il raggruppamento non supervisionato per determinare tutti i tipi principali e classi di celle nello stirpe dello sperma. Hanno identificato le popolazioni dei somatociti, che comprendono le celle del hub, le cellule staminali e le celle epiteliali terminali.

Il gruppo ha trovato che l'espressione genica globale è molto attiva nella spermatogenesi iniziale, nella produzione o nello sviluppo degli spermi maturi e si abbassa in tutto il trattamento della spermatogenesi. Oltre a questi, quando il gruppo ha studiato i geni di de novo, hanno rivelato i reticoli complessi. Per esempio, alcuni geni hanno rivelato soprattutto in alcuni tipi delle cellule, ma non in altri.

Infatti, circa 15 per cento dei geni sono comparso nella fase iniziale durante la fase della cellula staminale. Ciò è una scoperta sorprendente dagli scienziati nel pensiero passato che i nuovi geni rivelano raramente durante la fase iniziale di sviluppo. Hanno trovato che la maggior parte dei geni di active de novo sono accaduto in mezzo al trattamento, altrimenti conosciuto come la fase dello spermatocita di sviluppare lo sperma.

“La nostra individuazione che i geni duplicati giovani fanno i reticoli differenti di espressione studiare che i meriti dei geni di de novo più ulteriormente. I geni duplicati giovani sono più probabili bimodally essere espressi che i geni di de novo di simile età,„ i ricercatori hanno scritto nello studio.

“Il nostro risultato indica che il caricamento mutational cella-tipo-specifico può essere stimato dai dati RNA-seguenti unicellulari con accuratezza ragionevole. In generale, forniamo le comprensioni novelle nella dinamica della mutazione, la riparazione e profili di espressione genica di de novo nel germline maschio,„ hanno concluso.

Ora, gli scienziati vogliono capire lo scopo dei geni di de novo quando in primo luogo si sviluppano. Sospettano gioco di questi il nuovo geni un ruolo fondamentale nella maturazione dello spermio.

“Che cosa questi geni di de novo stanno facendo per muovere lo sviluppo avanti è precisamente una questione aperta emozionante,„ Zhao ha detto.

Journal reference:

Witt, Evan, Benjamin, S., Svetec, N., and Zhao, L. (2019). Testis single-cell RNA-seq reveals the dynamics of de novo gene transcription and germline mutational bias in Drosophila. eLife. https://elifesciences.org/articles/47138

Angela Betsaida B. Laguipo

Written by

Angela Betsaida B. Laguipo

Angela is a nurse by profession and a writer by heart. She graduated with honors (Cum Laude) for her Bachelor of Nursing degree at the University of Baguio, Philippines. She is currently completing her Master's Degree where she specialized in Maternal and Child Nursing and worked as a clinical instructor and educator in the School of Nursing at the University of Baguio.

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