Repülni, (majdnem) úgy, mint a madarak, jó érzés, ezért szinte mindenkinek különleges élményt jelent repülővel utazni. Szerencsére ma már a fapados légitársaságok megjelenésével milliók számára vált elérhetővé ennek az élménynek az átélése. A fapados járatok egyik legszembetűnőbb sajátsága, hogy a szállított poggyászt minimálisra csökkentik. Kevesebb poggyász alacsonyabb üzemanyagköltséget eredményez, ami hatékonyabb és gazdaságosabb repülést eredményez. Úgy tűnik, erre a természet, vagy az evolúció már évmilliókkal ezelőtt rájött. Régóta tudjuk, hogy a repülő állatok jeles képviselőinek, a madaraknak a csontozata könnyű szivacsos, üreges szerkezetű, ami a repülő életmódhoz való alkalmazkodást jelzi. Egy mostanában megjelent összehasonlító vizsgálatból megtudhattuk, hogy a poggyászcsökkentés a csontvázukon kívül kiterjed a madarak genomméretére is. 48 faj genomjának összehasonlító analízise azt mutatja, hogy a madarak genomja jelentősen kisebb, mint más gerinces állatok genomja. Mint ismert, a gerincesek – beleértve az ember – genomjának 80-90%-a nem-kódoló DNS-t tartalmaz, amelynek nagy része biológiai funkció nélküli lom (junk). A lom DNS mintegy 50%-a ismétlődő szekvenciák millióiból áll.
Kiderült, hogy a madarak genomjában az ismétlődő szekvenciák aránya kevesebb, mint 10%. Ezen túlmenően, génjeik sokkal sűrűbben követik egymást és méretük is kisebb, mint általában a gerinceseké, elsősorban intronjaik rövidsége miatt. Nagyon érdekes észrevétele a kutatóknak, hogy a genom hasonló zsugorodása az egyetlen repülő emlős, a denevér esetében is megfigyelhető, amiből arra következtethetünk, hogy a repülő életmód szelekciós nyomást gyakorol a genomméretre.
A genomméret zsugorodásának magyarázatára jelenleg még csak tesztelésre váró elképzelések vannak. Egyik ilyen elképzelés szerint a sejtekben található hatalmas mennyiségű lom DNS fenntartása és replikációja energetikailag problémássá vált a jelentős metabolikus energiát igénylő repülő életmód kialakulásával. Az összehasonlítást végző kutatók szerint a gén és az intronméret csökkenése gyorsabb génszabályozást tesz lehetővé, ami szükséges lehet a repülés során felmerülő intenzív energiaszükséglet biztosításához.
Egy hosszabb DNS-sel rendelkező sejt lassabban, nehezebben, több energiával osztódik?
VálaszTörlésEgy túljunkolt kódú madár ki sem kel a tojásból, kiesik a fészekből, vagy lepottyan a levegőből?
Igen László, hosszabb DNS replikációjához, ami megelőzi az osztódást, bizony több energia szükséges, és ehhez több időre is van szükség. Ráadásul nem kizárólag a szintézishez kell energia, és idő, hanem a szintézis pontosságát ellenőrző és a hibajavító rendszer működéséhez is.
TörlésA mai madarak őse nyilván kikelt a tojásból, nem esett ki a fészekből és nem pottyant le a levegőből, de hosszú távon, evolúciós mértékkel mért időben azok szaporodtak el jobban egy populációban, amelyek jobban alkalmazkodtak a repülő életmódhoz.
Éppen ennek a konkrét részletei érdekelnek...
TörlésMire gondolsz? Nem tudom, hogy minek a részleteit szeretnéd tudni.
Törlés„minek a részleteit szeretnéd tudni"
TörlésA fenti kérdésemre várok részletesebb, konkrét választ.
„Egy túljunkolt kódú madár ki sem kel a tojásból, kiesik a fészekből, vagy lepottyan a levegőből?" Látunk erre példákat? Vagyis hogyan érvényesül a gyakorlatban a posztban említett elv?
Rendben. Gondolom, a DNS replikációval kapcsolatosan kielégítő választ kaptál.
TörlésA genom evolúciójával kapcsolatosan az események a következőképpen játszódnak le: Replikáció során (ami mindig megelőzi a sejtosztódást) véletlenszerűen különböző típusú mutációk történnek. Ezek között gyakori a deléció, amikor elveszik bizonyos mennyiségű DNS. Ez a madarakban is lejátszódik, és ha a kevesebb DNS valamilyen előnnyel jár, akkor hosszútávon az ilyen deléciót hordozó állatok több utódot hagynak maguk után, amelyek természetesen öröklik a deléciót. Ez nyilván többször, sokszor lejátszódott a madarak őseiben, aminek az lett az eredménye, amit ma látunk: genomjuk sokkal kisebb, mint a többi gerinceseké. Ilyen deléciók bármikor kimutathatók, és bennünk is lejátszódnak. Minden bizonnyal te is hordozol néhányat.
Köszönöm a választ, nem erre gondoltam ugyan, de díjazom az erőfeszítést. Amit írsz, az még mindig elmélet, illetve más állatoktól ide átemelt tapasztalat. Engem a praktikus gyakorlat érdekel, praktice.
TörlésArra gondolok, hogy van-e arra nézve gyakorlati adat, hogy a hosszabb DNS-sel rendelkező spontán madármutációk kevésbé életképesek. Hullanak, mint a legyek, csak azért, mert hosszabb a DNS-ük?
Lehet, hogy így van, de érdemes lenne megfigyelésekkel, adatokkal alátámasztani.
Azért ez sokkal több, mint elmélet. 48 madárfaj teljes genomját megszekvenálták és összehasonlították egymáshoz és a már ismert gerinces genomokhoz. KIVÉTEL NÉLKÜL minden ismert madárgenom jelentősen kisebb, mint a gerincesek genomja, noha génjeik száma nagyon hasonló. A kisebb genom úgy állt elő, hogy jelentős mennyiségű lom DNS eliminálódott a genomjukból.
TörlésTalán nem meglepő módon, egyetlen emlős esetében találtak hasonló genom-karcsúsítást, a denevéreknél - ők is repülő életmódot folytatnak.
Ezek a változások nem egyik napról a másikra játszódnak le, hanem évezredek, százezer évek alatt, tehát ezt elég nehéz lenne megfigyelni. Ezen túlmenően, ez egy néhány hetes új eredmény.
Oké, köszi a választ.
Törlés