‎เว็บสล็อตจีโนมกวนใจ ‘ใจสั่น’ ที่พบในปลาหมึกยักษ์และปลาหมึก มันสามารถอธิบายความฉลาดของพวกเขาได้‎

‎เว็บสล็อตจีโนมกวนใจ 'ใจสั่น' ที่พบในปลาหมึกยักษ์และปลาหมึก มันสามารถอธิบายความฉลาดของพวกเขาได้‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎สเตฟานี ปัปปาส‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่‎‎เมื่อ 8 วันก่อน‎‎เซฟาโลพอดแหกกฎด้วยจีโนมของพวกเขา‎

‎ปลาหมึกยักษ์แนวปะการังแคริบเบียน (Octopus briareus) เว็บสล็อตล่าสัตว์ในเวลากลางคืนที่แนวปะการังในคูราเซา‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: ไวลด์ฮอไรซันส์/ยูนิเวอร์แซลอิมเมจกรุ๊ปผ่านเก็ตตี้อิมเมจ)‎

‎ปลาหมึกปลาหมึกและปลาหมึกมีจีโนมกวนขึ้นที่อาจช่วยอธิบายว่า‎‎เซฟาโลพอด‎‎เหล่านี้พัฒนา‎‎ระบบประสาท‎‎ที่ซับซ้อนที่สุดของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังใด ๆ ได้อย่างไร‎

‎การจัดลําดับทางพันธุกรรมใหม่แสดงให้เห็นว่ายีนของสัตว์เหล่านี้ผสมกันจัดเรียงตามลําดับแปลก ๆ 

ที่ไม่เห็นในสายพันธุ์อื่นที่ไม่ใช่เซฟาโลพอด การผสมและการจับคู่‎‎ดีเอ็นเอ‎‎นี้อาจทําให้‎‎วิวัฒนาการ‎‎เป็นแซนด์บ็อกซ์ใหม่ที่จะเล่นในการศึกษาผู้เขียนร่วมแคโรไลน์อัลเบอร์ตินนักชีววิทยาที่ห้องปฏิบัติการชีวภาพทางทะเลของมหาวิทยาลัยชิคาโกบอกกับวิทยาศาสตร์สด‎‎”สมมติฐานคือการจัดเรียงยีนใหม่เหล่านี้ส่งผลให้เกิดรูปแบบการแสดงออกใหม่และนั่นหมายความว่ายีนเหล่านี้สามารถใช้ในสถานที่ใหม่หรือในรูปแบบใหม่” อัลเบอร์ตินกล่าวโดยอ้างถึงกระบวนการของยีนที่ถูก “แสดงออก” หรือเปิดใช้งานเพื่อสร้างโปรตีนที่ทํางานบางอย่างในร่างกาย‎‎ในทางกลับกันโอกาสใหม่ ๆ เหล่านั้นสามารถอธิบายความสามารถที่น่าทึ่งของปลาหมึกและปลาหมึกยักษ์เช่น‎‎วิสัยทัศน์ขั้นสูง‎‎หรือ‎‎แขนที่มี “สมอง” ของตัวเอง‎ 

‎นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าสิ่งแปลก ๆ กําลังเกิดขึ้นในจีโนมเซฟาโลพอด ในปี 2015 เมื่อ Albertin และเพื่อนร่วมงานของเธอจัดลําดับ‎‎จีโนมปลาหมึกยักษ์ตัวแรก‎‎พวกเขาคาดว่าจะเห็นรูปแบบของวิวัฒนาการทางพันธุกรรมคล้ายกับสัตว์มีกระดูกสันหลังจํานวนมาก: การทําสําเนา ในช่วงประวัติศาสตร์อันยาวนานของชีวิตบนโลกสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดที่มีขากรรไกรได้คัดลอกจีโนมของพวกเขาสองครั้งซึ่งหมายความว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนกปลาสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ําและฉลามได้สะสมจีโนมดั้งเดิมทั้งหมดสี่ชุด ยีนที่คัดลอกมาบางส่วนได้หายไปแต่หลายยีนถูกยืมโดยวิวัฒนาการเพื่อรับบทบาทใหม่‎

‎”มันเปิดสนามเด็กเล่นจีโนมทั้งหมดสําหรับวิวัฒนาการที่จะทําหน้าที่ใน”อัลเบอร์ตินกล่าวว่า “[M]aybe หนึ่งในสี่ยีนสามารถออกไปและเริ่มทําอย่างอื่นได้”‎

‎มันยืนเหตุผลที่วิวัฒนาการ cephalopod เกี่ยวข้องกับกระบวนการทําซ้ําเดียวกัน แต่เมื่อพวกเขาเริ่มขุดเข้าไปในจีโนมปลาหมึกยักษ์อัลเบอร์ตินและเพื่อนร่วมงานของเธอไม่พบหลักฐานว่าเซฟาโลพอดได้ทําการคัดลอกทางพันธุกรรมนี้ ตอนนี้ทีมได้ลึกลงไปแล้วโดยใช้เทคโนโลยีการจัดลําดับยุคใหม่เพื่อปะติดปะต่อการอ่านระดับโครโมโซมของปลาหมึกสองตัว – ปลาหมึกหางสั้นฮาวาย (‎‎Euprymna scolopes‎‎) และปลาหมึกในชายฝั่งครีบยาว (‎‎Doryteuthis pealeii‎‎) – และปลาหมึกหนึ่งตัว – ปลาหมึกสองจุดแคลิฟอร์เนีย (‎‎Octopus biamaculoides‎‎)‎‎ในเอกสารที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications เมื่อ

วันที่‎‎ ‎‎21 เมษายน‎‎และ‎‎ ‎‎4 พฤษภาคม‎‎นักวิจัยใช้วิธีการจัดลําดับจีโนมที่แตกต่างกันสามวิธีเพื่อถอดรหัสจีโน

มรวมถึงการจัดลําดับการอ่านที่ล้ําสมัยซึ่งสามารถอ่านคู่ฐานดีเอ็นเอได้หลายพันคู่ในครั้งเดียว (รุ่งอรุณของโมเลกุลเหมือนบันไดของดีเอ็นเอประกอบด้วยคู่ของฐานไนโตรเจน) หากจีโนมเป็นหนังสือหรือแม่นยํายิ่งขึ้นหนังสือชุดยาวมาก – ปลาหมึกหางสั้นฮาวายมี 5.5 พันล้านคู่ฐานในจีโนม – การจัดลําดับที่อ่านมานานช่วยให้นักวิทยาศาสตร์อ่านหน้าแทนย่อหน้าอัลเบอร์ตินกล่าว ‎

‎ผสมยีนสมองที่ซับซ้อน? ‎‎ผลการศึกษาพบว่าจีโนมของเซฟาโลพอดถูกปั่นป่วนและกวน การศึกษาของอัลเบอร์ตินผู้เขียนร่วม Hannah Schmidbaur และ Oleg Simakov ของมหาวิทยาลัยเวียนนาและเพื่อนร่วมงานของพวกเขาเปรียบเทียบยีนเซฟาโลพอดกับหลายพันยีนที่คล้ายกันที่พบในสัตว์หลากหลายชนิด พวกเขาพบยีนสามตัวหรือมากกว่า 505 บล็อกที่เกิดขึ้นร่วมกันในปลาหมึกและปลาหมึก ยักษ์ แต่ไม่พบร่วมกันในสัตว์อื่น ๆ หากยีน A, B และ C มักจะพบใกล้ชิดกันในโครโมโซม 5 ในหอยทากและปลาและแมลงวันผลไม้เช่นพวกเขามักจะกระจัดกระจายไปทั่วโครโมโซมสามตัวแยกกันในเซฟาโลพอด‎‎การค้นพบคือ “จิตใจที่สั่นคลอน” อัลเบอร์ตินกล่าวเพราะคําสั่งของยีนมักจะเหมือนเดิมแม้ในหมู่สปีชีส์ที่อยู่ห่างไกลจากต้นไม้วิวัฒนาการ‎‎”นั่นสําหรับนักชีววิทยาวิวัฒนาการชี้ให้เห็นว่ามีเหตุผลที่คุณรักษาลําดับยีนนั้นไว้” “และเซฟาโลพอดดูเหมือนจะแหกกฎเหล่านี้”‎

‎เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง‎‎- ‎‎Cephalopods: ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับปลาหมึกปลาหมึกนอติลุสและอื่น ๆ‎‎ยังไม่ชัดเจนว่าเซฟาโลพอดดึงการไม่เชื่อฟังทางพันธุกรรมนี้ออกมาได้อย่างไร การรบกวนยีนเกิดขึ้นในช่วงหลายชั่วอายุคนของเซฟาโลพอดและหลายร้อยล้านปีอัลเบอร์ตินกล่าวว่าและอาจพึ่งพา “ยีนกระโดด” หรือที่เรียกว่าองค์ประกอบที่เปลี่ยนได้ซึ่งเป็นลําดับดีเอ็นเอที่สามารถกระโดดไปรอบ ๆ จีโนม‎‎นักวิจัยตรวจสอบว่ายีนใดมีการใช้งานในเนื้อเยื่อเซฟาโลพอดและพบว่าการจัดกลุ่มยีนเซฟาโลพอดที่เป็นเอกลักษณ์จํานวนมากไม่ว่างในเนื้อเยื่อประสาทโดยบอกใบ้ว่าลําดับพิเศษเหล่านี้อาจมีบทบาทในวิวัฒนาการของเซฟาโลพอดสมาร์ท‎‎”นี่เป็นการชี้ให้เห็นมุมมองใหม่ที่น่าตื่นเต้นเกี่ยวกับวิธีที่คุณสมบัตินวนิยายเกิดขึ้นในวิวัฒนาการ” อัลเบอร์ตินกล่าว‎

‎ตีพิมพ์ครั้งแรกในวิทยาศาสตร์สด‎เว็บสล็อต