สัตว์ต่างๆ พัฒนาจีโนมที่ซับซ้อนได้เร็วอย่างน่าประหลาดใจ การวิจัยใหม่แสดงให้เห็น จีโนมของดอกไม้ทะเลดวงดาวที่เพิ่งสร้างเสร็จเมื่อเร็วๆ นี้ ซึ่งเป็นสัตว์ดึกดำบรรพ์ที่มีบรรพบุรุษร่วมกันกับมนุษย์และสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ เมื่อประมาณ 700 ล้านปีก่อน มียีนจำนวนมากในการจัดเรียงที่ซับซ้อนกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดไว้ไม่ดึกดำบรรพ์ ดอกไม้ทะเลดวงดาวมีจีโนมที่ซับซ้อนอย่างคาดไม่ถึงSRIVASTAVA, R. HOWSON/CIG, UNIV. แห่งแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์
Mansi Srivastava ผู้ร่วมวิจัยจาก University of California, Berkeley กล่าวว่า
“ข้อสันนิษฐานคือยิ่งคุณเป็นสัตว์ที่ซับซ้อนมากเท่าใด จีโนมของคุณก็ยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น” คนมียีนประมาณ 20,000 ยีน ในขณะที่แมลงวันผลไม้ ซึ่งเป็นสัตว์ดึกดำบรรพ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางพันธุศาสตร์ มียีนเพียง 14,000 ยีนเท่านั้น ทีมของ Srivastava คาดว่าดอกไม้ทะเลดวงดาวซึ่งอยู่ในกลุ่มสัตว์ดึกดำบรรพ์ที่รวมถึงแมงกะพรุนจะมียีนน้อยกว่า แต่เมื่อพวกเขาจัดลำดับจีโนมของมัน นักวิทยาศาสตร์พบว่ามันมียีนประมาณ 18,000 ยีน พวกเขารายงานในวารสาร Science เมื่อวัน ที่ 6 กรกฎาคม
จีโนมดอกไม้ทะเลยังมีหลายส่วนของ DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสซึ่งต้องแยกออกจากยีนอย่างประณีตเมื่อถอดรหัสไปยัง RNA การศึกษาชี้ให้เห็นว่าลักษณะทางพันธุกรรมที่ซับซ้อนนี้ ซึ่งเป็นลักษณะที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสัตว์ชั้นสูงนั้นมีอยู่แม้กระทั่งในบรรพบุรุษร่วมกันในสมัยโบราณของมนุษย์และดอกไม้ทะเล
“มันท้าทายความคิดของเราเกี่ยวกับความหมายของการเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน” Srivastava กล่าว
จากกรดอะมิโนที่เป็นไปได้นับพันชนิด สิ่งมีชีวิตแทบทั้งหมดใช้เพียง 20 ชนิดเพื่อสร้างโปรตีนที่ต้องการ ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้ขยายจานสีนี้โดยการเกลี้ยกล่อมเซลล์บางส่วนจากหนูเพื่อสร้างโปรตีนที่มีกรดอะมิโนสังเคราะห์
นักวิจัยได้ใช้โปรตีนที่ปรับแต่งแล้วเพื่อศึกษาชีววิทยาพื้นฐานของเซลล์ แต่เทคนิคนี้อาจสร้างโปรตีนชนิดใหม่สำหรับการแพทย์หรือเทคโนโลยีชีวภาพได้สักวันหนึ่ง Lei Wang ผู้ร่วมศึกษาจากสถาบัน Salk Institute for Biological Studies ในเมืองลาจอลลา รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าว “ด้วยโปรตีนที่ใหญ่กว่ามาก ชุดของกรดอะมิโน คุณสามารถแนะนำคุณสมบัติทางชีวภาพใหม่ๆ เข้าไปในเซลล์ได้” Wang กล่าว
ในการใช้กรดอะมิโน เซลล์จะต้องต่อเข้ากับโมเลกุลประเภทที่เรียกว่า ทรานสเฟอร์ อาร์เอ็นเอ (tRNA) ก่อน ปลายด้านหนึ่งของ tRNA จับกรดอะมิโนในขณะที่ปลายอีกด้านหนึ่งจับคู่กับลำดับเฉพาะในรหัสพันธุกรรมของเซลล์ นักวิจัยต้องการ tRNA ที่สามารถกักเก็บกรดอะมิโนเทียมและเอ็นไซม์ที่จะทำให้โมเลกุลทั้งสองเชื่อมโยงกัน
เพื่อป้องกันการรบกวน tRNAs ของเซลล์เอง ทีมของ Wang ใช้ tRNA ของแบคทีเรีย Escherichia coliซึ่งทำงานค่อนข้างแตกต่างจากพันธุ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จากนั้นพวกเขาทดสอบเอ็นไซม์ที่แตกต่างกันเล็กน้อยหลายพันล้านตัวเพื่อค้นหาเอ็นไซม์ที่จะยึด tRNA เข้ากับกรดอะมิโนสังเคราะห์สามชนิดที่ใช้ในการศึกษา หลังจากที่นักวิจัยได้ใส่ยีนสำหรับ tRNAs และเอนไซม์เข้าไปในเซลล์ประสาทของหนูที่เลี้ยงไว้ เซลล์จะสร้างโปรตีนที่รวมเอากรดอะมิโนเทียมเข้าไปด้วย ผลลัพธ์อยู่ในNature Neuroscience ที่กำลังจะ มา ถึง
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
