Ibtidoiy jag'siz baliq lampreyasining DNKini o'rganish rus genetikchilariga ajdodlarimiz qanday qilib murakkab miya va unga zarur bo'lgan bosh suyagini qanday qilib olishgan degan savolga javob topishga imkon berdi.
Evolyutsiyasi ajdodlarimizga bosh suyagi va miyasini bergan maxsus genning kashf etilishi Scientific Reports jurnalida tasvirlangan. Rossiya Fanlar akademiyasining Bioorganik kimyo instituti vakili Andrey Zaraiskiyning so'zlariga ko'ra, Anf / Hesx1 geni eng qadimgi umurtqali hayvon bo'lgan lampreyda topilgan. Ehtimol, aynan shu genning paydo bo'lishi burilish nuqtasiga aylandi, shundan keyin umurtqali hayvonlarda miyaning paydo bo'lishi mumkin bo'ldi.
Zamonaviy umurtqali hayvonot dunyosini umurtqasiz hayvonlardan ajratib turadigan eng muhim xususiyatlaridan biri bu murakkab, rivojlangan miyaning mavjudligi. Shunga ko'ra, nozik asab to'qimasini mumkin bo'lgan zararlardan himoya qilish uchun qattiq himoya qobig'i hosil bo'ldi. Ammo bu qobiq qanday paydo bo'lgan va ilgari paydo bo'lgan narsa - kranium yoki miya - hali ham noma'lum va munozarali masala bo'lib qolmoqda.
Bu savolga javob topishga umid qilib, olimlar eng ibtidoiy baliqlar bo'lgan miksinlar va lampreylar genlarining rivojlanishi, faolligi va mavjudligini kuzatdilar. Olimlarning fikriga ko'ra, bu jag'siz baliqlar taxminan 400-450 million yil oldin Yerning asosiy okeanida yashagan birinchi umurtqali hayvonlar bilan ko'p o'xshashliklarga ega.
Lamay embrionlaridagi genlarning ishini o'rganib, Zaraiskiy va uning hamkasblari, ma'lumki, odamlar tegishli bo'lgan umurtqali hayvonlar evolyutsiyasini qisman yoritib berishga muvaffaq bo'lishdi. Hozir tadqiqotchilar umurtqali hayvonlar DNKida qaysi genlar borligini va umurtqasizlarda yo'qligini aniqlaydilar.
Rus genetiklarining fikriga ko'ra, 1992 yilda ular qurbaqa embrionlarining DNKsida qiziqarli genni (Xanf) topishga muvaffaq bo'lishdi, bu esa embrionning old qismi, shu jumladan yuz va miyaning o'sishini aniqladi. Keyin aynan shu gen miya va bosh suyagi va umurtqali hayvonlarning o'sishini o'rnatishi mumkinligi haqida fikrlar bildirildi. Ammo bu fikr qo'llab-quvvatlanmadi, chunki bu gen miksinlar va chiroqlarda yo'q edi - eng ibtidoiy umurtqali hayvonlar.
Ammo keyinchalik bu gen, yuqorida aytib o'tilgan baliqlarning DNKida, ozgina o'zgartirilgan shaklda bo'lsa ham topilgan. Amalga oshirilmaydigan Hanfni embrionlardan ajratib olish va uning odam, qurbaqa va boshqa umurtqali hayvonlarning DNKsidagi analogi kabi ishlashini isbotlash uchun juda katta kuch sarflandi.
Shu maqsadda olimlar Arktika chiroqlari embrionlarini ko'tarishdi. Shundan so'ng, ular boshlari rivojlana boshlagan paytgacha kutishdi va undan RNK molekulalarining massasini ajratib olishdi. Ushbu molekulalar hujayralarni genlarni "o'qiyotganda" ishlab chiqaradi. Keyin bu jarayon teskari bo'lib, olimlar ko'plab qisqa DNK zanjirlarini to'plashdi. Aslida, ular lamprey embrionlarida eng faol bo'lgan genlarning nusxalari.
Bunday DNK ketma-ketliklarini tahlil qilish ancha oson bo'lib chiqdi. Ushbu ketma-ketliklarni o'rganish olimlarga Xanf genining beshta ehtimoliy versiyasini topish imkoniyatini berdi, ularning har birida oqsil sintezi bo'yicha noyob ko'rsatmalar mavjud. Ushbu beshta versiya deyarli 90-yillarda qurbaqalar tanasida bo'lganlardan farq qilmaydi.
Ushbu genning lampalardagi ishi yanada rivojlangan umurtqali hayvonlar DNKiga solinadigan soliq bilan bir xil bo'lib chiqdi. Ammo bitta farq bor edi: ushbu gen asarga ancha keyin kiritilgan. Natijada, lampochkalarning bosh suyagi va miyasi kichik.
Shu bilan birga, lamprey Xanf va "qurbaqa" geni Anf / Hesx1 tuzilishi o'xshashligi shundan dalolat beradiki, taxminan 550 million yil oldin paydo bo'lgan bu gen umurtqali hayvonlar mavjudligini aniqlaydi. Ehtimol, aynan u umurtqali hayvonlar va ayniqsa odamlarning rivojlanishining asosiy dvigatellaridan biri bo'lgan.
