876
O οδηγός ελκήθρου Γκιούναρ Κάσον αγκαλιάζει τον διάσημο σκύλο Μπάλτο -μισός λύκος, μισός σιβηρικό χάσκι-, ο οποίος έσωσε τη ζωή πολλών ανθρώπων στην Αλάσκα το 1925 | CreativeProtagon/GettyImages/Zoonomia

Πόσα κοινά έχουμε με τα ζώα;

O οδηγός ελκήθρου Γκιούναρ Κάσον αγκαλιάζει τον διάσημο σκύλο Μπάλτο -μισός λύκος, μισός σιβηρικό χάσκι-, ο οποίος έσωσε τη ζωή πολλών ανθρώπων στην Αλάσκα το 1925
|CreativeProtagon/GettyImages/Zoonomia

Πόσα κοινά έχουμε με τα ζώα;

Στις αρχές του αιώνα μας συνέβη η μεγάλη επανάσταση της πλήρους αποκωδικοποίησης του γονιδιώματος του ανθρώπου, του πιθήκου, του αρουραίου και του χιμπατζή, ανοίγοντας όχι απλώς νέους δρόμους, αλλά ολόκληρες λεωφόρους έρευνας.

Σήμερα, η Γονιδιωματική έχει διανύσει τόση απόσταση σε αυτές τις λεωφόρους, ώστε είναι σε θέση να συγκρίνει το DNA 240 θηλαστικών και να φωτίσει όχι μόνο μια σειρά από ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους, αλλά και πόσα «μοιράζονται» με τον άνθρωπο.

Πρόκειται για το project με την ονομασία Zoonomia, στο οποίο συμμετέχουν περισσότεροι από 150 επιστήμονες από όλο τον κόσμο και είναι το μεγαλύτερο του είδους μέχρι σήμερα.

Ενα μέρος αυτής της γιγάντιας γενετικής έρευνας δημοσιεύεται με 11 εργασίες, στο διεθνούς φήμης επιστημονικό περιοδικό Science στις 27 Απριλίου.

Οπως γράφει η Washington Post, η ομάδα Zoonomia, με επικεφαλής την Ελινορ Κάρλσον και την Κέρστιν Λίντμπλαντ-Το από το Broad Institute του MIT, εξέτασε 240 είδη θηλαστικών, συγκρίνοντας το γονιδίωμά τους.

Η μεγάλη αυτή έρευνα αναδεικνύει την προσαρμοστικότητα των ειδών. Οπως δήλωσε η Κάρλσον, που είναι καθηγήτρια Βιοπληροφορικής και Ολιστικής Βιολογίας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης, κατά τη σύγκριση των γενετικών πληροφοριών ανακάλυψαν πολλές αλλαγές σε ορισμένα είδη μέσα σε σχετικά σύντομες χρονικές περιόδους. Αυτό σημαίνει ότι τα ζώα «αναγκάστηκαν» να προσαρμοστούν σε νέα περιβάλλοντα. «Ενα από τα πιο ωραία πράγματα στα θηλαστικά είναι ότι έχουν προσαρμοστεί για να επιβιώσουν σχεδόν σε κάθε οικοσύστημα στη Γη», υπογράμμισε η Kάρλσον.

Τι μας χωρίζει, τι μας ενώνει

Παρά την προσαρμογή, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ορισμένες περιοχές του DNA έχουν παραμείνει ίδιες σε όλα τα είδη θηλαστικών εδώ και εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι αυτές οι ανά τους αιώνες αμετάβλητες γενετικές περιοχές αφορούν τα λεγόμενα ρυθμιστικά γονίδια, τα οποία ρυθμίζουν το πώς και πότε άλλα γονίδια μεταγράφονται και τελικά μεταφράζονται σε πρωτεΐνες.

Με βάση τη διαπίστωση των αμετάβλητων γενετικών περιοχών, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι τουλάχιστον 10,7% του ανθρώπινου DNA είναι πανομοιότυπο με το DNA σχεδόν όλων των ειδών που μελετήθηκαν στο Zoonomia. Στο ανθρώπινο DNA εντοπίστηκαν πολλές χιλιάδες αμετάβλητες περιοχές, οι μισές εκ των οποίων ήταν μέχρι πρότινος «αχαρτογράφητες».

Μια από τις ομάδες των 150 επιστημόνων επικεντρώθηκε στα γονίδια που έχουν άλλα θηλαστικά εκτός του ανθρώπου. «Αντί να ψάξουμε νέα γονίδια που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μοναδικά χαρακτηριστικά στον άνθρωπο, ξεκινήσαμε ανάποδα. Η έλλειψη τμημάτων του DNA μπορεί να καθορίσει ορισμένα χαρακτηριστικά» ανέφερε ο Στίβεν Ράιλι, γενετιστής στο Πανεπιστήμιο του Γέιλ.

Για παράδειγμα, μια μικροσκοπική γονιδιακή διαγραφή μεταξύ χιμπατζήδων και ανθρώπων προκάλεσε μια σειρά από αλλαγές στο DNA και τελικά μπορεί να είναι μία από τις αιτίες της διαφορετικής ανάπτυξης του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Ο Balto και οι άλλοι

Με τη μελέτη αυτή οι επιστήμονες θεωρούν ότι βρήκαν τη γενετική βάση που αφορά μια σειρά από ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των θηλαστικών, όπως το ότι κάποια από αυτά πέφτουν σε χειμερία νάρκη, ενώ άλλα έχουν πολύ ευαίσθητη όσφρηση ή εξαιρετικά μεγάλη αντοχή.

O Μπάλτο στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Κλίβελαντ (Cleveland Museum of Natural History/Facebook)

Οι επιστήμονες ανέλυσαν την αλληλουχία του γονιδιώματος ενός διάσημου σκύλου του περασμένου αιώνα, του Μπάλτο. Ο Μπάλτο ήταν ένα ήταν σιβηρικό χάσκι που έμεινε στην Ιστορία όταν το 1925 οδήγησε το έλκηθρο με τον σωτήριο ορό κατά της διφθερίτιδας στην Αλάσκα.

Συγκρίνοντας τα γονίδια του Μπάλτο με εκείνα άλλων σκύλων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το DNA του ήταν πιο ποικιλόμορφο από τις σύγχρονες ράτσες και μπορεί να διέθετε παραλλαγές που τον βοήθησαν να επιβιώσει σε σκληρές συνθήκες.

Τι σημαίνουν όλα αυτά για την Ιατρική και την υγεία

Κάποιες από τις γενετικές παραλλαγές που εντοπίστηκαν, πιθανόν να έχουν σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση κοινών ή σπάνιων ασθενειών. Μέχρι σήμερα, μέσω της γενετικής σύγκρισης υγιών και ασθενών μπορεί να υπολογιστεί μόνο η λεγόμενη γονιδιακή προδιάθεση για εμφάνιση ασθενειών. Με τη νέα έρευνα και με την ανάλυση της εξέλιξης των γονιδίων στο πέρασμα του χρόνου μπορεί να δημιουργηθούν οι συνθήκες εύρεσης των γονιδίων που δεν συνδέονται απλώς με μια ασθένεια, αλλά κατά κάποιο τρόπο την προκαλούν.

Η κύρια ερευνήτρια, Κέρστιν Λίντμπλαντ-Το, που είναι καθηγήτρια Συγκριτικής Γονιδιωματικής στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα, εξηγεί: «Για να κατανοήσουμε την ανθρώπινη υγεία και να θεραπεύσουμε ασθένειες, πρέπει να βρούμε το γενετικό υπόβαθρο πολύπλοκων ασθενειών όπως οι καρδιακές παθήσεις, η αρθρίτιδα και η σχιζοφρένεια. Η σύγκριση των γονιδιωμάτων ασθενών και υγιών μπορεί να εντοπίσει συγκεκριμένες γενετικές παραλλαγές, αποκαλύπτοντας γονίδια που εμπλέκονται στη νόσο.

»Τα δεδομένα από το project Zoonomia μας δίνουν τη δυνατότητα να αξιολογήσουμε κάθε θέση στο γονιδίωμα 240 ειδών θηλαστικών. Οι θέσεις που παρέμειναν ίδιες και εκτείνονται σε περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια εξελικτικού χρόνου πιθανότατα εξυπηρετούν κάποια σημαντική λειτουργία και ως εκ τούτου θα μπορούσαν να προκαλέσουν ασθένεια εάν υποστούν μετάλλαξη.

»Πιστεύουμε ότι τα δεδομένα αυτά θα βοηθήσουν στην ερμηνεία του ανθρώπινου γονιδιώματος και ως εκ τούτου θα προσφέρουν μια καλύτερη κατανόηση κοινών και σπάνιων ανθρώπινων ασθενειών, με στόχο τις καλύτερες διαγνωστικές και θεραπευτικές επιλογές. Ομως, πέρα από την προώθηση της ανθρώπινης ιατρικής, ίσως μπορέσουμε να υποστηρίξουμε την υγεία και τη διατήρηση ειδών».

Το project Zoonomia περιέλαβε έναν ελέφαντα, 43 πρωτεύοντα θηλαστικά, 53 τρωκτικά και περισσότερα από 100 άλλα είδη. Η γονιδιακή αλληλούχιση τόσο πολλών ειδών θηλαστικών θεωρείται ένα τεράστιο επίτευγμα.

Οσο τεράστιο κι αν είναι όμως, τα 240 είδη που μελετήθηκαν αντιπροσωπεύουν λιγότερο από το 1% όλων των ζωντανών θηλαστικών του πλανήτη. Εχουμε, δηλαδή, ακόμη δουλειά…

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News

Διαβάστε ακόμη...

Διαβάστε ακόμη...