Τι είναι τα υπεργονίδια και πώς κάνουν τα ζώα τόσο παράξενα

Το ίδιο είδος πεταλούδας μπορεί να έχει διαφορετικά σχέδια φτερών. Πώς είναι δυνατόν αυτό; Σύμφωνα με

ερευνητές Ben Velstra και Emma Berdanαπό το Ινστιτούτο Βιολογίας του Leiden, η απάντηση βρίσκεται στα υπεργονίδια. Ένα υπεργονίδιο είναι ένα μέρος ενός χρωμοσώματος που περιέχει πολλά υψηλά συνδεδεμένα γονίδια. Μαζί αποτελούν τη βάση για πολύπλοκα χαρακτηριστικά σε φυτά και ζώα και τα κάνουν τόσο περίεργα να τα δεις.

Πεταλούδα. Φωτογραφία: Saiful786, CC BY-SA 4.0 reativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, μέσω Wikimedia Commons

Η ιδέα των υπεργονιδίων είναι σχετικά παλιά. Μόνο τώρα, με τη βοήθεια σύγχρονων μεθόδων ανάλυσης DNA, μπορούν να εμφανιστούν σωστά.

Τι είναι τα υπεργονίδια;

Τα υπεργονίδια είναι μέρη των χρωμοσωμάτων πουπεριέχει πολλά γονίδια που κληρονομούνται στο σύνολό τους. Αυτό που κάνει τα υπεργονίδια τόσο ξεχωριστά είναι η έλλειψη ανασυνδυασμού τους. Ο ανασυνδυασμός είναι το ανακάτεμα των γενετικών πληροφοριών δύο γονέων, έτσι ώστε ο απόγονος να λάβει ένα μοναδικό σύνολο χρωμοσωμάτων. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει ανασυνδυασμός μέσα σε ένα υπεργονίδιο, τα γονίδια μέσα σε αυτό εξελίσσονται μαζί ως μια ενιαία μονάδα. Αυτό επιτρέπει να προκύψουν διαφορετικές εκδοχές υπεργονιδίων μέσα σε ένα είδος. Ως αποτέλεσμα, αυτό οδηγεί σε σοβαρές διαφορές στην εμφάνιση και τη συμπεριφορά των ζώων.

Πώς εμφανίζονται τα υπεργονίδια;

Τα υπεργονίδια μπορούν να προκύψουν με διαφορετικούς τρόπους.Υπάρχουν περιοχές στο γονιδίωμα όπου ο ανασυνδυασμός φυσικά συμβαίνει λιγότερο συχνά. Ταυτόχρονα, ο ανασυνδυασμός μπορεί να σταματήσει όταν, για παράδειγμα, αλλάξει η δομή του γονιδιώματος. Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα είναι η αναστροφή ή η χρωμοσωμική αναδιάταξη, στην οποία ένα τμήμα ενός χρωμοσώματος περιστρέφεται κατά 180°. Μέρος του χρωμοσώματος διασπάται και αντιστρέφεται, έτσι ώστε η σειρά των γονιδίων να μην είναι πλέον η ίδια. Τότε ο ανασυνδυασμός δεν είναι πλέον δυνατός.

Πώς εμφανίζονται τα υπεργονίδια στη φύση;

Η παρουσία υπεργονιδίων οδηγεί σε μεγαλύτερημεταβλητότητα μέσα σε ένα είδος. Για παράδειγμα, αυτό είναι αισθητό μεταξύ των τουρουχτάν. Τα υπεργονίδια σε αυτά τα πουλιά έχουν ως αποτέλεσμα τα αρσενικά να έχουν σκούρα ή λευκά φτερά γύρω από το κεφάλι τους. Υπάρχουν επίσης αρσενικά που δεν αναπτύσσουν καθόλου κολάρο από φτερά και που μοιάζουν με θηλυκά. Αυτοί οι τρεις τύποι αρσενικών σκόρων όχι μόνο διαφέρουν μεταξύ τους στην εμφάνιση, αλλά συμπεριφέρονται και διαφορετικά κατά την περίοδο ζευγαρώματος.

Τουροχτάνοι. Φωτογραφία: Unsplash/CC0 Public Domain

Τα υπεργονίδια παρέχουν ένα εξελικτικό πλεονέκτημα;

Μερικές φορές.Αυτό επιτρέπει στα είδη να αλλάζουν μεταξύ διαφορετικών στρατηγικών επιβίωσης. Τα υπεργονίδια μπορούν να κάνουν αυτή τη διαδικασία ευκολότερη. Όλα όμως έχουν ένα τίμημα. Χωρίς ανασυνδυασμό, οι επιβλαβείς μεταλλάξεις μπορούν γρήγορα να συσσωρευτούν. Για παράδειγμα, στον λοφιοφόρο τρίτωνα που μελέτησαν οι Velstra και Berdan, η συσσώρευση μεταλλάξεων σε ένα υπεργονίδιο οδήγησε στο να μην είναι βιώσιμα τα μισά αυγά της σαλαμάνδρας. Αυτό το υπεργονίδιο μπορεί να θεωρηθεί ένα πολύ ακραίο παράδειγμα κληρονομικής ασθένειας.

Σαλαμάνδρα. Φωτογραφία: Vwpolonia75 (Jens K. Müller, Αμβούργο), CC BY 3.0creativecommons.org/licenses/by/3.0, μέσω Wikimedia Commons

Γιατί να μελετήσουμε τα υπεργονίδια;

Μελετώντας την εξέλιξη των υπεργονιδίων, ελπίζουν οι επιστήμονεςλάβετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την προέλευση των κληρονομικών ασθενειών. Υπάρχει περισσότερη έρευνα που διεξάγεται για αυτό το θέμα από ποτέ. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες συνεχίζουν να βρίσκουν όλο και περισσότερα παραδείγματα όπου μεγάλες διαφορές στη συμπεριφορά και την εμφάνιση επηρεάζονται από τα ίδια υπεργονίδια. Το επόμενο βήμα είναι να μάθετε πώς ακριβώς προκύπτουν.

Διαβάστε περισσότερα:

Ένας κινεζικός πύραυλος εκτός ελέγχου θα πέσει σύντομα πίσω στη Γη. Τι συμβαίνει

Οι επιστήμονες κινηματογράφησαν ένα παράξενο πλάσμα με πλοκάμια, το οποίο παρεξήγησαν με λουλούδι

Οι θαλάσσιοι αρχαιολόγοι βρίσκουν συντρίμμια από μεσαιωνικό ναυάγιο