Ang pag-aaral ng DNA ng primitive jawless fish lamprey ay pinayagan ang mga genetiko ng Russia na maghanap ng sagot sa tanong kung paano nakuha ng aming mga ninuno ang isang kumplikadong utak at cranium na kinakailangan para dito.
Ang pagtuklas ng isang espesyal na gene, ang ebolusyon na nagbigay sa ating mga ninuno ng parehong bungo at utak, ay inilarawan sa journal na Scientific Reports. Ayon kay Andrei Zaraisky, na kumakatawan sa Institute of Bioorganic Chemistry ng Russian Academy of Science, ang Anf / Hesx1 na gene ay natagpuan sa lamprey, na siyang pinakalumang nabubuhay na vertebrate. Marahil, ang hitsura ng gene na ito na minarkahan ang turn point kung saan posible ang paglitaw ng utak sa mga vertebrates.
Ang isa sa pinakamahalagang tampok na nakikilala ang modernong vertebrate na hayop mula sa invertebrates ay ang pagkakaroon ng isang kumplikadong, binuo utak. Alinsunod dito, upang maprotektahan ang maselan na tisyu ng nerbiyos mula sa posibleng pinsala, nabuo ang isang matapang na proteksiyon na shell. Ngunit kung paano lumitaw ang shell na ito, at kung ano ang lumitaw nang mas maaga - ang cranium o ang utak - ay hindi pa rin alam at nananatiling isang kontrobersyal na isyu.
Umaasa na makahanap ng isang sagot sa katanungang ito, naobserbahan ng mga siyentista ang pag-unlad, aktibidad at pagkakaroon ng mga gen para sa myxins at lampreys, na kung saan ay ang pinaka-primitive na isda. Ayon sa mga siyentista, ang mga isda na walang panga na ito ay may katulad sa mga unang vertebrates na nanirahan sa pangunahing karagatan ng Earth mga 400-450 milyong taon na ang nakalilipas.
Ang pag-aaral ng gawain ng mga gen sa mga lamprey embryo, si Zaraisky at ang kanyang mga kasamahan ay bahagyang nakapagbigay-ilaw sa ebolusyon ng mga vertebrates, kung saan, tulad ng kilala, kabilang ang mga tao. Ngayon natutukoy ng mga mananaliksik kung aling mga gen ang nasa DNA ng mga vertebrates at alin ang wala sa invertebrates.
Ayon sa mga genetiko ng Rusya, noong 1992, nakakita sila ng isang nakawiwiling gene (Xanf) sa DNA ng mga embryo ng palaka, na tinukoy ang paglago ng harap ng embryo, kasama na ang mukha at utak. Pagkatapos ay iminungkahi na ang gen na ito ang maaaring magtakda ng paglaki ng utak at bungo at vertebrates. Ngunit ang opinyon na ito ay hindi nakatanggap ng suporta, dahil ang gene na ito ay wala sa myxins at lampreys - ang pinaka-primitive vertebrates.
Ngunit kalaunan ang gene na ito ay natagpuan sa DNA ng nabanggit na isda, kahit na sa isang bahagyang nabago na form. Ito ay tumagal ng napakalaking pagsisikap upang ma-extract ang mailap na Hanf mula sa mga embryo at patunayan na gumana ito tulad ng analogue nito sa DNA ng mga tao, palaka at iba pang mga vertebrate.
Sa layuning ito, itinaas ng mga siyentista ang mga embryo ng Arctic lampreys. Pagkatapos nito, naghintay sila hanggang sa sandali kung kailan nagsimulang umunlad ang kanilang ulo, at pagkatapos ay nakuha ang isang masa ng mga molekula ng RNA mula rito. Ang mga molekulang ito ay ginawa ng mga cell kapag "nabasa" nila ang mga gene. Pagkatapos ang prosesong ito ay nabaligtad at nakolekta ng mga siyentista ang maraming maiikling hibla ng DNA. Sa katunayan, ang mga ito ay mga kopya ng mga gen na pinaka-aktibo sa mga lamprey embryo.
Ito ay naging mas madali upang pag-aralan ang mga nasabing pagkakasunud-sunod ng DNA. Ang pag-aaral ng mga pagkakasunud-sunod na ito ay nagbigay sa mga siyentipiko ng pagkakataong makahanap ng limang mga posibleng bersyon ng Xanf gene, na ang bawat isa ay may natatanging tagubilin para sa synthesis ng protina. Ang limang bersyon na ito ay halos hindi naiiba mula sa mga matatagpuan sa katawan ng mga palaka sa malayong 90.
Ang gawain ng gene na ito sa mga lampreys ay naging halos kapareho ng sa buwis nito sa DNA ng mas nabuo na mga vertebrate. Ngunit may isang pagkakaiba: ang gene na ito ay isinama sa gawain sa paglaon. Bilang isang resulta, maliit ang mga bungo at utak ng mga lampreys.
Sa parehong oras, ang pagkakapareho ng istraktura ng gene ng lamprey Xanf at ang "palaka" na gene na Anf / Hesx1 ay nagpapahiwatig na ang gen na ito, na lumitaw mga 550 milyong taon na ang nakalilipas, ay tumutukoy sa pagkakaroon ng mga vertebrates. Malamang, siya ang isa sa mga pangunahing makina ng ebolusyon ng mga vertebrates sa pangkalahatan at partikular ang mga tao.
