Znanstvenici su upravo genetski uredili milijun godina evolucije u DNK miša

Promjena broja kromosoma koje životinja ima može trajati milijune generacija a sada su znanstvenici uspjeli napraviti te iste promjene u laboratorijskim miševima u relativnom treptaju oka.

Nova tehnika koja koristi matične stanice i uređivanje gena veliko je postignuće, a tim se nada da će otkriti više o tome kako preraspodjela kromosoma može utjecati na način na koji životinje evoluiraju tijekom vremena.

U kromosomima – onim nizovima proteina i DNK unutar stanica – nalazimo svoje gene, naslijeđene od roditelja i pomiješane zajedno kako bismo bili ono što jesmo.

Neoplođene embrionalne matične stanice obično su najbolje početno mjesto za petljanje s DNK. Nedostatak tog dodatnog skupa kromosoma koji osigurava stanica sperme, međutim, lišava stanice važnog koraka u pregovaranju koji će geni u kojim kromosomima biti označeni aktivnima za obavljanje posla izgradnje tijela.

Ovaj proces – nazvan imprinting – bio je kamen spoticanja za inženjere koji su željeli restrukturirati velike dijelove genoma.

Nedavno smo otkrili da brisanjem tri utisnute regije možemo uspostaviti stabilan obrazac utiskivanja nalik na spermu u stanicama.

Bez ta tri prirodno utisnuta područja bilo je moguće trajno spajanje kromosoma. U svojim eksperimentima, istraživači su spojili dva kromosoma srednje veličine (4 i 5) i dva najveća kromosoma (1 i 2) u dvije različite orijentacije, što je rezultiralo u tri različita rasporeda.

U duljim vremenskim razdobljima, međutim, promjene kariotipa uzrokovane preraspodjelom kromosoma su uobičajene. Glodavci imaju 3,2 do 3,5 preustroja po milijunu godina, dok primati imaju 1,6.

Da ovo stavimo u kontekst, rijetki skokovi u kromosomskom preuređenju pomogli su u usmjeravanju evolucijskih putova naših vlastitih predaka. Kromosomi koji ostaju odvojeni kod gorila, na primjer, stopljeni su u jedan u našem ljudskom genomu.

Te vrste promjena mogu se dogoditi svakih nekoliko stotina tisućljeća. Iako su genetske izmjene napravljene ovdje u laboratoriju bile u relativno maloj mjeri, znakovi su da bi mogle imati dramatične učinke na uključene životinje.

“Eksperimentalno smo pokazali da je događaj kromosomske preraspodjele pokretačka snaga evolucije vrsta i važan za reproduktivnu izolaciju, pružajući potencijalni put za inženjering DNK velikih razmjera kod sisavaca” rekli su znanstvenici.