Megfordították az evolúciót

Ernst Haeckel német orvos és zoológus embriológiai kutatásai során megfigyelte, hogy a különböző gerinces állatok embriói egyedfejlődésük bizonyos szakaszaiban nagyon hasonlítanak egymásra, és csak később válnak eltérővé.

E megfigyelésekre alapozva dolgozta ki a biogenetikai alaptörvényt, mely szerint a gerinces állatok egyedfejlődésük során megismétlik az illető lény törzsfejlődését.

A genetikai kutatásoknak köszönhetően ma már tudjuk, hogy az állatok (legyen szó muslicáról vagy akár az emberről) génállománya nagyon hasonló. Az 1970-es években Edward Lewis és kollegái olyan géneket fedeztek fel a muslicában, melyekről mára kiderült, hogy minden állatban a fejlődést szabályozzák. A fontosabb anatómiai változásokat szabályozó gének jeladó molekulákat termelnek. A fejlődő embrióban ezek kapcsolják be pl. a végtagok, a szervek vagy az arc képleteinek kialakulását szabályozó géneket.

A tyúk és az aligátor közös őse a dinoszauruszok leszármazottja. Vajon hogyan lett az aligátor orrából csőr? Miután a csirke- és aligátorembriók bizonyos életszakaszban valóban nagyon hasonlóan néznek ki, Arhat Abzhanov amerikai evolúcióbiológus úgy vélte, hogy a kérdésre a választ a csirkeembriókban találja meg. Egy konferencián bemutatott munkájáról a New Scientist egyik augusztusi száma ad hírt.

Abzhanov aligátor- és csirkeembriók jeladó molekuláit vizsgálva két olyat talált, mely a csőr, illetve az orr kialakulása előtt jelenik meg. Az aligátorban ezek a molekulák csak a pofák két oldalán találhatóak, míg csirkékben a fej két oldalán és a fejlődő arc koponya közepén is. Mi történne, ha az „arc” közepén lévő molekulákat hatástalanítaná? – tette fel a kérdést. Kifejlesztett egy, a jeladó molekulákhoz kötődő, és ezáltal funkciójukat bénító fehérjékkel átitatott gélgyöngyöt. Amikor a jeladó molekulák kb. az 5. napon megérkeztek az embrionális csirke „arcához”, Abzhanov kis léket vágott a tyúktojásra, és a léken keresztül betette a tojásba az említett gélgyöngyöt. A 14. napra a csirkén ennek hatására nem csőr, hanem páros csont fejlődött ki, pontosan olyan, amilyen az ilyen korú aligátorembrión is látható. Lékelt tojásában úgy manipulálta a csirkeembrió néhány génjét, hogy azok inkább egy aligátorembrió génjeiként viselkedjenek. A földtörténeti kréta kor óta modern madár ilyen orral nem rendelkezett. Abzhanov úgy tűnik, megfordította az evolúciót. (Az etikai szabályok miatt ilyen tojás azonban nem keltethető ki.)

Egyre több bizonyíték igazolja, hogy a gének működésének apró módosításai drámai anatómiai változásokat képesek előidézni. Vajon egy kis genetikai finomhangolással mi magunk is előidézhetnénk ilyen változásokat? Craig Albertson fejlődésbiológus szerint Abzhanov „orros” csirkéje döbbenetes módon igazolja, milyen könnyű komolyabb evolúciós lépést kierőszakolni.

Abzhanov a jövőben addig a maniraptorig szeretné visszatekerni a tyúk „evolúciós kerekét”, melyről a tudósok úgy vélik, 10 000 ma élő madárfajnak az őse. Ha azonban nemcsak visszafelé, de előre is lehetne pörgetni az evolúciót, talán olyan fajokat is létrehozhatnánk, melyek pl. a változó éghajlathoz tudnának jobban alkalmazkodni. Ám az evolúció kerekét ma még csak visszafelé tudjuk forgatni, előre nem.

Az orvostudományra azonban ez is nagy hatással lehet, ugyanis számos fejlődési rendellenesség, pl. a farkastorok, a génjeladás megváltozásának eredménye. Jill Helms amerikai őssejtbiológus bízik benne, hogy egy szép napon az ilyen rendellenességek még az anyaméhben orvosolhatóak lesznek.

A kutatónő és Richard Schneider a csőr fejlődéséért felelős géneket akarták azonosítani, ezért fürj- és kacsaembriókból kinyerték a csőrré fejlődő sejteket. Amikor a kinyert szövetdarabkákat az egyik embrióból a másikba ültették, az állatok csőrt „cseréltek”. A fürjek kacsacsőrt, a kacsák fürjcsőrt növesztettek. Ebből arra következtettek, hogy az említett sejtekben már ott várakozik a kialakítandó csőr programja, a sejtek pedig egyszerűen a gazdaszervezet utasításait követik. Ebből az következik, hogy a fontosabb evolúciós lépések akkor következtek be, amikor a meglévő gének új utakra terelték a fejlődést. Ezt az elméletet egyébként Scott Gilbert amerikai evolúcióbiológus dolgozta ki, és teknősökkel végzett kísérletekben igazolta is. Egy kis génváltozás Gilbert szerint születési rendellenességet vagy akár evolúciós fejlődést is okozhat.

Sejtcsere után csőrt „cseréltek” a kacsák a fürjekkel
Sejtcsere után csőrt „cseréltek” a kacsák a fürjekkel
Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.