العلوم و التكنولوجيا

تم تفسير الدماغ المعقد للأخطبوط من خلال إعادة هيكلة الجينوم قبل 270 مليون سنة

تم تفسير


اقترح علماء الأحياء النمساويون من جامعة فيينا تفسيرًا جديدًا للبنية المعقدة لأدمغة الأخطبوطات والحبار والحبار. أظهر الباحثون أنه قبل 270 مليون سنة، أدت إعادة ترتيب الكروموسوم القديم إلى تغيير الطي ثلاثي الأبعاد للحمض النووي في هذه الحيوانات. ونشرت نتائج التجربة العلمية في المجلة الدولية Nature Communications. ما أظهره تحليل الحمض النووي داخل الخلية الحية، لا يمتد شريط الحمض النووي أبدًا في خط مستقيم، ولكنه يلتوي ليشكل بنية مكانية معقدة. تشير قائدة الدراسة ثيا روجرز إلى أن الطي ثلاثي الأبعاد للجينوم هو الذي يسمح للمناطق البعيدة بالاتصال ببعضها البعض وإنشاء شبكات جديدة للتحكم في الجينات. تمتلك الأخطبوطات والحبار والحبار أدمغة أكبر وأكثر تطورًا من أي حيوان لافقاري على هذا الكوكب. في الماضي البعيد، تفككت كروموسومات أسلافهم بشكل جماعي واندمجت في مجموعات جديدة. ونتيجة لذلك، تم وضع مفاتيح التحكم بالقرب من الجينات التي لم تتأثر بها من قبل. قام العلماء بتحليل الحمض النووي المعبأ لحبار هاواي ذو الذيل الطويل، والحبار الشائع، وأخطبوط كاليفورنيا ذو النقطتين. وقد سجل علماء الأحياء أن كتلًا كبيرة من الجينوم في الأنواع الثلاثة ظلت متطابقة تقريبًا. ومع ذلك، فإن الحلقات الصغيرة من الحمض النووي التي توفر نقطة اتصال بين الجينات تشكلت بطرق مختلفة تماما. تحتوي أجنة الحبار على 329 حلقة فقط، والحبار – أكثر من 900، والأخطبوط – 663. وفي الوقت نفسه، كان لدى الأخطبوطات أطول الحلقات. خلقت اندماج الكروموسومات الإضافية في الأخطبوطات شبكة تنظيمية معقدة حيث ترتبط أجزاء من الحمض النووي ببعضها البعض بشكل وثيق. تجربة إيقاف التشغيل لاختبار كيفية عمل الحلقات ثلاثية الأبعاد فعليًا، أجرى العلماء تجربة وراثية على أجنة الحبار. قام الفريق بإزالة قطعة صغيرة من الحمض النووي كانت بمثابة مفتاح تحكم داخل إحدى حلقات المفصل. وأظهرت نتائج التجربة تباطؤا في النمو في جميع الأجنة المعدلة. في ثلث الأجنة التي تم اختبارها، سجل علماء الأحياء تخلفًا في نمو الدماغ المركزي والفصوص البصرية. أدى تعطيل منطقة واحدة فقط في حلقة واحدة إلى انخفاض نشاط الجينات الموجودة على مسافة من بعضها البعض. يؤكد علماء الأحياء أن التأثير المباشر للحلقات ثلاثية الأبعاد على تطور الذكاء في رأسيات الأرجل لا يزال فرضية علمية. ولتأكيد هذه النظرية أخيرًا، سيتعين على العلماء اختبار تشغيل العديد من المفاتيح الجينية الأخرى. اشترك واقرأ “العلم” في MAX

المصدر الأصلي: naukatv.ru

wakalanews.com — متابعة الخبر
المصدر:

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى