Zbadano genomy 240 ssaków - wiadomo, co wyróżnia człowieka

Jak przypominają autorzy projektu „Zoonomia” opisanego właśnie w magazynie „Science” (https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi1599), w ciągu 100 mln lat ssaki przystosowały się do życia praktycznie w każdej części planety.

Badacze sprawdzili sekwencje genomów 240 żyjących dzisiaj gatunków ssaków – od mrównika, przez afrykańskiego słonia, indyjskie zebu po góralka skalnego.

Opisanym w kilku artykułach projekcie naukowcy nie tylko odkryli, dzięki jakim genom różne zwierzęta rozwinęły niezwykłe umiejętności, ale lepiej zrozumieli działanie różnych genów człowieka i ich wpływ na zdrowie.

Badacze zidentyfikowali np. geny odpowiedzialne za zdolność do hibernacji, dużą objętość mózgu czy wyczuwanie słabego zapachu z wielu kilometrów.

Odkryli m.in. części genomów - czasami pojedyncze pary zasad (podstawowe jednostki genomu), które najmniej zmieniały się między gatunkami i utrzymują się od milionów lat. Prawdopodobnie są tak dobrze ewolucyjnie konserwowane, ponieważ mają kluczowe znaczenie biologiczne.

W jednej z publikacji badacze pokazują, że aż 10 proc. genomu człowieka występuje także u wielu innych gatunków.

Aż 4500 elementów jest przy tym doskonale zachowanych u 98 proc. przebadanych gatunków. Wiele konserwowanych fragmentów genomów ma przy tym związek z rozwojem embrionalnym i regulacją aktywności różnych genów.

Badacze zauważyli też, które gatunki są najbardziej zagrożone wyginięciem.

Okazało się np., że gatunki z mniejszą liczbą genetycznych zmian uzyskanych w drodze ewolucji są bardziej zagrożone wyginięciem.

Autorom projektu ukazały się także geny związane z różnymi – rzadkimi i powszechnymi - chorobami człowieka, w tym rakiem.

„Zoonomia” to największy jak dotąd projekt z porównawczymi badaniami genomów ssaków – twierdzą jego autorzy.

Próbki do badań zebrało ponad 50 różnych instytutów z różnych części świata, w tym San Diego Wildlife Alliance, które dostarczyło próbki licznych gatunków zagrożonych.

„Jeden z największych problemów genomiki polega na tym, że człowiek ma naprawdę duży genom i nie wiemy, co wszystkie jego części robią” – mówi kierująca programem prof. Elinor Karlsson z MIT i Harvard University.

„Ten zestaw prac naukowych dokładnie wskazuje, co można uzyskać dzięki takim danym i jak wiele możemy dowiedzieć się z badań genomów innych ssaków” – podkreśla.

Projekt wskazał też na ważne elementy ewolucji ssaków. Okazuje się na przykład, że ssaki silnie się zróżnicowały jeszcze przed masowym wymieraniem dinozaurów.

„Bardzo entuzjastycznie podchodzimy do sekwencjonowania genomów ssaków. Jesteśmy podekscytowani, widząc, że inni badacze mogą wykorzystać te dane w swoich projektach, na nowe sposoby, aby zrozumieć zarówno ewolucję genomu jak i ludzkie choroby” – podkreśla współtwórczyni projektu Kerstin Lindblad-Toh z Uniwersytetu w Uppsali.(PAP)

Marek Matacz

mat/ agt/