เว็บสล็อต หมีน้ำเป็นส่วนผสมทางพันธุกรรม

สปีชีส์ Tardigrade กวาดชิ้น DNA จากสิ่งมีชีวิตอื่น

หมีน้ำอาจเป็นผู้กู้ที่ดีที่สุด เว็บสล็อต สัตว์ที่ทนทานและจุลภาคหรือที่เรียกว่าลูกสุกรมอสและในทางเทคนิคเรียกว่า tardigrades ได้ดึงยีนของพวกมันประมาณ 17.5 เปอร์เซ็นต์จากสิ่งมีชีวิตอื่น ความสามารถในการรับยีนที่ใช้แล้วและชิ้นส่วนอะไหล่จากขยะ DNA ของสิ่งมีชีวิตอื่นๆอาจทำให้ tardigrades สามารถอยู่รอดจากความเครียดที่รุนแรงได้ เช่น การผึ่งให้แห้ง การฉายรังสี และแม้แต่การเดินทางสู่อวกาศและด้านหลัง นักวิจัยรายงานออนไลน์วันที่ 23 พฤศจิกายนในProceedings of the National Academy ของวิทยาศาสตร์ .

แบคทีเรียมักเปลี่ยน DNA ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการถ่ายโอนยีนในแนวนอน แต่นักวิจัยคิดว่าการปฏิบัตินี้เป็นเรื่องผิดปกติในสัตว์ มีเพียงสัตว์แปลก ๆ ที่ไม่อาศัยเพศที่เรียกว่า bdelloid rotifers เท่านั้นที่สามารถจับ DNA จำนวนมากจากสิ่งมีชีวิตอื่นได้

ดังนั้นเมื่อนักชีววิทยา โธมัส บูธบีแห่งมหาวิทยาลัยนอร์ธแคโรไลนาที่แชปเพิลฮิลล์และเพื่อนร่วมงานค้นพบยีนแบคทีเรียที่ผสมในดีเอ็นเอของHypsibius dujardini tardigrades “ความคิดแรกของเราคือ ‘นี่เป็นความผิดพลาดจริงๆ เรามีการปนเปื้อนในตัวอย่างของเรา’” แต่การทดสอบเพิ่มเติมพบว่า tardigrades ได้รวมเข้ากับยีนดีเอ็นเอของพวกมันเองจากแบคทีเรียมากกว่า 1,300 สายพันธุ์ อาร์เคีย 40 สายพันธุ์ เชื้อรา 91 สายพันธุ์ พืช 45 สายพันธุ์ และไวรัส 6 ตัว

นักวิจัยคาดการณ์ว่าการผึ่งให้แห้งอาจทำให้ทาร์ดิเกรดและโรติเฟอร์ bdelloid สามารถรับ DNA เพิ่มเติมได้ เมื่อสิ่งมีชีวิตแห้ง ดีเอ็นเอของมันจะแตกตัวและเยื่อหุ้มเซลล์ที่เกาะอยู่ภายในเซลล์จะรั่ว ทำให้ DNA และโมเลกุลขนาดใหญ่อื่นๆ ซึมออกมาได้ สำหรับสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ นั่นคือจุดจบ: แบคทีเรีย พืช และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ หลั่ง DNA ของพวกมันและตาย แต่ทาร์ดิเกรดและโรติเฟอร์บางตัวสามารถคงอยู่ในแอนิเมชั่นที่ถูกระงับจนกว่าจะเจอน้ำอีกครั้ง เมื่อมีการให้น้ำอีกครั้ง สัตว์ที่มีกล้องจุลทรรศน์อาจเย็บ DNA ของพวกมันกลับคืนมาได้อย่างรวดเร็ว โดยบังเอิญเย็บ DNA แปลกปลอมทิ้งไปเมื่อสิ่งมีชีวิตใกล้เคียงตาย

นักชีววิทยาระดับโมเลกุล Chiara Boschetti จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และเพื่อนร่วมงานได้เปิดเผยหลักฐานสนับสนุนสำหรับสมมติฐานดังกล่าว การถ่ายโอนยีนในแนวนอนเกิดขึ้นบ่อยครั้งในโรติเฟอร์ bdelloid ที่ได้รับการผึ่งให้แห้งมากกว่าในสภาพแวดล้อมทางน้ำและไม่สามารถทนต่อการแห้งได้ นักวิจัยรายงานออนไลน์ 4 พฤศจิกายนในBMC Biology

ยีนหลายชนิดที่ยืมมา tardigrades 

ช่วยให้พวกเขาจัดการกับความเครียด ตัวอย่างเช่น โปรตีนคาตาเลสเป็นเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตหลีกเลี่ยงความเสียหายของเซลล์จากโมเลกุลออกซิเจนปฏิกิริยา สัตว์ส่วนใหญ่มียีนที่ผลิตเอนไซม์ catalase ของตัวเอง แต่ตัวเร่งปฏิกิริยาของH. dujardiniทั้งหมดมาจากยีนต่างประเทศ Boothby และเพื่อนร่วมงานพบว่า ยีนของมนุษย์ต่างดาวยังมีจำนวนมากกว่ายีนทาร์ดิเกรดที่อุทิศให้กับการซ่อมแซม DNA ที่เสียหาย

David Mark Welch นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่ Marine Biological Laboratory ใน Woods Hole รัฐ Mass กล่าวว่า “วิธีที่ยีนเหล่านี้จากสปีชีส์ต่างๆ มีปฏิสัมพันธ์กันเป็นปริศนาของชีววิทยาระดับโมเลกุล” กล่าว ยีนขยะจำนวนมากอาจไม่ทำงานใน tardigrades และถูกโยนทิ้ง ห่างออกไป. นักวิจัยกำลังค้นพบเฉพาะชนิดที่พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ต่อหมีน้ำ ซึ่งบ่งชี้ว่า tardigrades อาจเปลี่ยน DNA บ่อยกว่าที่ระบุไว้ในการค้นพบใหม่ Mark Welch กล่าว

โรติเฟอร์เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่อาศัยเพศโดยสมบูรณ์ และนักวิจัยบางคนคาดการณ์ว่าการถ่ายโอนยีนในแนวนอนช่วยให้พวกมันนำสารพันธุกรรมที่สดใหม่ซึ่งสิ่งมีชีวิตอื่นๆ จะได้รับจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ Michael Syvanen นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการระดับโมเลกุลจาก University of California, Davis School of Medicine กล่าวว่า “ความสามารถในการรับยีนโดยไม่ได้ตั้งใจจากสิ่งแวดล้อมทำให้การมีเพศสัมพันธ์ซ้ำซ้อน

Tardigrades ก็เป็นเพศหญิงเกือบทั้งหมดและสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ tardigrades ใหม่เติบโตจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า parthenogenesis การถ่ายโอนยีนในแนวนอนอาจทำให้ tardigrades สามารถแลกเปลี่ยน DNA ที่เสียหายและรับหน้าที่ใหม่โดยไม่ต้องมีเพศสัมพันธ์ Syvanen กล่าว

ขณะที่นักวิจัยค้นพบสัตว์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่มาเยี่ยมชมการแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรม ผู้คนอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนวิธีคิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ Boothby กล่าว “แทนที่จะเป็นต้นไม้แห่งชีวิตที่สิ่งมีชีวิตแยกออกจากกันและไม่เคยเชื่อมต่อใหม่ มันเป็นเว็บแห่งชีวิตที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมบ่อยครั้ง” เว็บสล็อต