Wie die Giraffe ihren langen Hals? Genanalyse erzählt eine große Geschichte

Die Erforschung des Genoms Giraffe hat Genvariationen aufgedeckt, die ungewöhnliche Anpassungen an Länge und Herz-Kreislauf-System Hals sein könnten


Es klingt wie eine Geschichte von Rudyard Kipling, aber Eintauchen in Giraffe Genetik Forscher sagen, sie haben entdeckt, dass neue Erkenntnisse darüber, wie die Kreatur ihre langen Hals und schlaksigen Rahmen bekam.

Die weltweit höchste Landtier, die Giraffe verfügt über einige neugierige Merkmale. Der Hals enthält sieben Wirbeln, die gleiche Nummer wie Menschen, aber jeder ist länglich. Für Blut, das Gehirn zu erreichen muss das Herz es bis zu einer Höhe von zwei Metern - ein Kunststück, möglich gemacht durch eine ungewöhnliche Herzstruktur Blutdruck mehr als doppelt so hoch wie der Menschen und dickwandigen Blutgefäße Pumpen.

Wissenschaftler haben nun eine Vielzahl von genetischen Varianten entdeckt, die hinter solchen Eigenschaften sein könnte.

"Giraffen einzigartige Statur und Turbo Herz-Kreislauf-System nicht aus neue Gene sondern von gentechnischen Veränderung einer kleinen Anzahl von Genen, die bekannten Regulatoren der Entwicklung und Funktion, sind entstanden", sagte Douglas Cavener der Pennsylvania State University, Autor der Forschung.

Artikel in der Fachzeitschrift Nature Communications, beschreiben das internationale Team, das Wissenschaftler aus Großbritannien, den USA und Tansania enthalten, wie sie das Genom von zwei Masai Giraffen sequenziert.

Diese Genome wurden anschließend mit verglichen, dass die Giraffe engsten Verwandten - eine gestreifte vierbeinigen Tier bekannt als das Okapi - und Rinder, die einen gemeinsamen Vorfahren mit Giraffen und Okapi ca. 28 m Jahren geteilt. Variationen in der Giraffe entdeckt der Protein-kodierenden Sequenzen wurden dann im Vergleich mit den entsprechenden Genen von 40 anderen Säugetieren, von Kamelen, Mäuse, und für ihren Einfluss bewertet.

Das Ergebnis war die Entdeckung von 70 Genen mit Variationen für Giraffen, die nach Ansicht der Forscher das Tier ungewöhnliche Anpassungen sein könnten. Mehr als die Hälfte dieser Gene fanden sich Code für Proteine, die beteiligt sind, bei der Regulierung der Physiologie oder der Entwicklung von Herz-Kreislaufsystem, Nervensystem und Skelett, mit einigen Faktoren beeinflussen, wie z. B. die Wirbel verlängert werden, soll.

Variationen fand man auch in den Genen verbunden, Stoffwechsel, die in die Giraffe Fähigkeit, die giftigen Blätter und Samenkapseln von der Akazie tolerieren beteiligt sein könnten.

Die Autoren sagen, dass die Studie auch, dass Funktionen wie die Giraffe Langhals und spezielles Herz-Kreislauf-System gleichzeitig entwickelt haben könnte, wie einige der Gene Einfluss mehr als ein Aspekt der Entwicklung identifiziert. Unter diesen ist FGFRL1, ein Gen bekannt, bei der Regulierung der Entwicklung des Skeletts und das Herz-Kreislauf-System in Mensch und Maus einbezogen. "Die Tatsache, dass FGFRL1 entscheidend für die Entwicklung von Skelett und Herz-Kreislauf-System ist, und das sind die beiden Systeme, die die meisten in Giraffen, geändert werden ein wichtiger Kandidat gen verantwortlich für Giraffe einzigartigen Eigenschaften, macht es" hinzugefügt Cavener.

Aber Nick Mundy, eine evolutionäre Genetiker an der Universität Cambridge, glaubt, dass es viel mehr getan werden, bevor das Geheimnis wie die Giraffe den Hals bekam endlich gelöst ist. "Genetische Veränderungen entlang der evolutionären Zweig führt zu die Giraffe beschreibt, ist relativ einfach; was viel schwieriger ist diese Änderungen zu interpretieren ist,"sagte er.

Während das Team eine Sammlung von Mutationen, hervorgehoben hatte, fügte er hinzu, ist"es sehr schwierig zu sagen, ob diese tatsächlich für die Giraffenhals relevant sind. Die Gene, die sie erkannt haben sind am besten als Kandidaten für die weitere Analyse angesehen."

Es erscheint ein Punkt Cavener sondieren werden. Während er es wahrscheinlich glaubt, dass Variationen in mehreren der identifizierten Gene verantwortlich für lange Giraffenhals, Team, sagt er, nutzen derzeit gen Bearbeitung Techniken einzuführen die Giraffe Version des FGFRL1-Gens in Mäuse zu sehen, ob es ihre Entwicklung beeinflusst. "Es ist durchaus möglich, dass wir eine Maus mit einem etwas längeren Hals sehen werden", sagte er. "Wenn wir zeigen können, dass es statistisch länger ist, dann wir sehr glücklich werden."

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