Zašto su zmije tako dugo?

R. Aires, et. dr. Razvojna ćelija, 38, 2 (29. srpnja 2016.) © Elsevier Inc. X-zraka mutiranog miša s 26 para rebara

Zmija može imati od 25 do 45 pari rebara, dok osoba ima samo 12. Poznato je da se broj kralježaka, mišića i ligamenata koji čine tijelo uvelike razlikuje kod različitih životinja, ali uvijek nepromijenjen za predstavnike iste vrste. Očito postoji mehanizam pomoću kojeg se ekspresija gena odgovornih za sastav i duljinu različitih dijelova tijela dramatično mijenja kad se formira nova vrsta. Taj mehanizam, kako je otkrila skupina znanstvenika sa Sveučilišta Gulbenkian u Portugalu, leži u nekodiranoj DNK - dijelovima genoma koji ne kodiraju proteine.

Da bi to saznali, znanstvenici nisu proučavali zmije, već miševe s neuobičajeno dugim tijelom. Obični miš ima 13 pari rebara, a mutirani miševi iz portugalskog laboratorija imaju svih 24. Razlog mutacije bila je deaktivacija gena GDF11, koji, kada je aktivan, blokira rad drugog gena - OCT4, što uzrokuje rast dodatnih kralježaka i rebara. Međutim, zmije imaju GDF11 gen u redu: zašto dugo rastu? Odgovor leži u nekodiranoj DNK koja okružuje gen OCT4.

U početku se smatralo da nekodirajuća DNK ne obavlja nikakvu funkciju; čak su je zvali i "smeće". U protekla dva desetljeća biolozi su postali uvjereni da to još nije tako; posebno, nekodirajuća DNK može "uključiti" i "isključiti" gene i kontrolirati raspored ekspresije gena. Znanstvenici su transplantirali regije genoma zmija koji okružuju gen OCT4 u embrije normalnih miševa i počeli su čekati. Embrioni su se razvili u miševa s mnogo dodatnih kralježaka i rebara, što potvrđuje teoriju da "smeće" DNA zapravo uopće nije smeće i snažno utječe na ekspresiju gena.

Kolege portugalskih genetičara vjeruju da je konačni dokaz da se radi o nekodiranju DNK trebala biti zmija s umjetnom nekodirajućom DNK - ona koja "isključuje" OCT4 u ranim fazama razvoja drugih kralježnjaka. Ako je takva zmija kratka, bit će potvrđena hipoteza o ulozi nekodirajuće DNK; međutim teško je. Kad zmija položi jaja, embriji u njima već imaju do 26 pari rebara, a vrlo je teško dobiti zmijske embrije u ranijim fazama razvoja.

Preporučeno

Tehnika u bitkama za Pobjedu: oluja Berlin
2019
Tajanstveni planet X može ispasti da je glavna crna rupa
2019
Mogu li oživjeti dinosauruse?
2019