Pages

Mutasi Neprilysin-1 Penyebab Drosophilia santomea dan yakuba Berpisah

Jurnal KeSimpulan.com - Gen bocor membawa evolusi jalur cepat. Biolog menemukan mutasi gen penyebab perceraian evolusi Drosophilia santomea dan Drosophilia yakuba.

Mutasi genetik kecil yang menumpuk dari waktu ke waktu dapat membuat jalur evolusi mengarah ke perkembangan pesat untuk sifat baru, demikian temuan baru peneliti di University of Pittsburgh dan University of Wisconsin di Madison.

Laporan tim ke Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) menunjukkan perubahan kecil segmen DNA yang dikenal sebagai transcriptional enhancers (penentu kapan, di mana, dan berapa banyak produksi gen) dapat mengaktifkan ketidaksempurnaan genetik.

Perubahan ini membangkitkan gen-gen spesifik ke level aktivitas rendah atau "leakiness" dalam mengembangkan jaringan gen di lokasi khas yang berbeda.

Hanya beberapa mutasi berikutnya dapat menghasilkan fungsi baru atas gen lama dan mungkin suatu sifat baru.

Mark Rebeiz, bioevolusionaris dari Pitt's School of Arts and Sciences, dan rekannya menelusuri bagaimana gen tertentu yang ditemukan tanpa disadari dalam neuron optik yang unik spesies lalat buah.

Perubahan kecil transcriptional enhancers leluhur spesies menyebabkan gen mengambil akar di dalam neuron untuk pertama kalinya. Beberapa mutasi gen kemudian menjadi permanen dalam sel-sel otak lalat.

Temuan ini memperluas penelitian selama 30 tahun terakhir yang menunjukkan gen baru terbentuk sejak awal pada hewan, kata Rebeiz. Sebaliknya, keragaman makhluk hidup diperkirakan berasal dari gen yang ada muncul di lokasi baru.

Dalam contoh terkenal minimnya orisinalitas gen hewan ditunjukkan oleh peneliti dari University of Basel di Swiss yang melapor ke Science pada tahun 1995 bahwa gen yang dikenal sebagai PAX6 (master "kontrol" gen untuk pembentukan mata dan fitur lainnya pada lalat, juga tikus dan manusia) dapat menyebabkan pertumbuhan tambahan pada kaki dan antena lalat buah.

Laporan Rebeiz el.al. ke PNAS menawarkan penjelasan pertama kali mekanisme yang membuat gen ini tersesat di tempat pertama dan mengidentifikasi penympangan DNA sebagai pelakunya.

Para peneliti menemukan gen Neprilysin-1 hadir dalam neuron optik lalat buah Drosophilia santomea muncul di lokasi tersebut sekitar 400.000 tahun yang lalu (kedipan mata dalam rentang evolusi) dalam leluhur lalat sebelum berpisah dengan Drosophilia yakuba. Mutasi dimulai dengan penambah transkripsi gen yang menyebabkan Neprilysin-1 muncul pada neuron yang berbeda.

Rebeiz mengatakan perkembangan neuron yang membedakan dengan D. santomea pada empat mutasi untuk generasi berikutnya dengan mengintensifkan bandel tambahan hingga kehadiran Neprilysin-1 di neuron optik menjadi fitur eksklusif D. santomea.

Di sisi lain, perubahan genetik berikutnya pada D. yakuba benar-benar padam melakukan ekspresi baru dan memulihkan Neprilysin-1 ke lokasi semula.

"Ini sudah lama diapresiasi bahwa alam tidak membuat apapun dari awal, namun tetap misteri bagaimana gen yang telah melakukan pekerjaan yang sama selama ratusan juta tahun tiba-tiba dinyatakan di tempat-tempat baru," kata Rebeiz.

"Kami menunjukkan bahkan sedikit penambah mutasi transkripsi menyebabkan kebocoran aktivitas yang dapat memulai rute pendek perkembangan sifat-sifat baru," kata Rebeiz.
Evolutionary origin of a novel gene expression pattern through co-option of the latent activities of existing regulatory sequences

Mark Rebeiz1 et.al.
  1. Howard Hughes Medical Institute and Laboratory of Molecular Biology, University of Wisconsin, Madison, WI 53706
  2. Department of Biological Sciences, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA 15260
PNAS, June 21, 2011 vol. 108 no. 25 10036-10043

Download dan Akses : DOI:10.1073/pnas.1105937108
Mark Rebeiz http://www.pitt.edu/~biology/Dept/Frame/Faculty/rebeiz.htm

Gambar : Mark Rebeiz http://www.pitt.edu/~biology/Dept/Frame/Faculty/rebeiz.htm

Artikel Lainnya:

No comments:

Post a Comment