นักวิทยาศาสตร์จำลองวิวัฒนาการนับล้านปีโดยการรวมโครโมโซมสองตัวเข้าด้วยกัน

นักวิจัยจากสถาบันสัตววิทยาแห่ง Chinese Academy of Sciences ได้ประกาศการควบรวมกิจการที่มีการควบคุมครั้งแรก

โครโมโซมในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การศึกษานี้จะช่วยให้เข้าใจว่าการจัดเรียงโครโมโซมใหม่ส่งผลต่อวิวัฒนาการอย่างไร

ในช่วงเวลาสั้นๆ โครโมโซมนักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าชุดในสปีชีส์เดียวยังคงมีเสถียรภาพ แต่ในระดับวิวัฒนาการมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น ในช่วงล้านปี สัตว์ฟันแทะได้รับการจัดเรียงใหม่ของชุดโครโมโซมจาก 3.2 ถึง 3.5 และในไพรเมต 1.6 ตัวเลขเล็กๆ นี้เป็นตัวกำหนดความแตกต่างระหว่างกอริลล่ากับมนุษย์

ในงานของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์ใช้ Stemเซลล์จากตัวอ่อนของหนูที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ ความซับซ้อนของการดัดแปลงพันธุกรรมเกิดจากการที่ยีนบางตัวถูกกระตุ้นก็ต่อเมื่อมาจากพ่อแม่คนใดคนหนึ่ง (แม่หรือพ่อ) กระบวนการนี้เรียกว่าการพิมพ์จีโนม ในขณะเดียวกัน ตัวอ่อนที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิจะมีเพียง DNA ของแม่เท่านั้น ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงบางอย่างจะไม่มีผลในสัตว์ดัดแปลง

เพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดนี้ นักวิจัยปิดกั้นสามภูมิภาคที่รับผิดชอบการพิมพ์จีโนม หลังจากนั้นพวกเขาแก้ไข DNA ของตัวอ่อนหลายตัว: ในกลุ่มแรกโครโมโซมขนาดกลางสองตัวรวมกัน (เชื่อมต่อโครโมโซมบนสุดของโครโมโซมที่สี่กับด้านล่างของตัวที่ห้า) ในกลุ่มที่สองและสามซึ่งเป็นโครโมโซมที่ใหญ่ที่สุดสองอัน ( ที่หนึ่งและสอง) ในรูปแบบต่างๆ

หนูเมาส์ดัดแปลงพันธุกรรมที่มีโครโมโซมที่ 4 และ 5 รวมกัน ภาพ: WANG Qiang

ผลการศึกษาพบว่าการควบรวมกิจการครั้งที่ 2โครโมโซมที่มีโครโมโซมอยู่ด้านบนก่อนจะส่งผลให้เกิดการคลอดก่อนกำหนด ในขณะที่การจับคู่แบบตรงข้ามนั้นสร้างตัวที่ใหญ่ขึ้น กังวลมากขึ้น และช้ากว่า อย่างไรก็ตาม มีเพียงหนูที่มีโครโมโซมผสม 4 และ 5 เท่านั้นที่สามารถสืบพันธุ์กับหนูป่าได้ แต่ในอัตราที่ช้ากว่าหนูทดลองทั่วไปมาก

ผู้เขียนทราบว่าผลลัพธ์การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการหลอมรวมของโครโมโซมจำกัดการผสมข้ามพันธุ์กับบุคคลอื่นอย่างไร ซึ่งนำไปสู่การแยกการสืบพันธุ์และการก่อตัวของสายพันธุ์ที่แยกจากกันเมื่อเวลาผ่านไป

อ่านเพิ่มเติม:

ภาพแรกของส่วนใต้ดินของดาวอังคารทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ

จากร่างกายสู่ปาก: นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าฟันมาจากไหน

ที่ไหนในโลกที่จะอันตรายที่สุดในปี 2100: มีการเผยแพร่แผนที่ใหม่