500 Millionen Jahre alten "Fehler" führte auf den Menschen

Mehr als 500 Millionen Jahren eine rückgratlose Kreatur auf dem Meeresgrund zwei aufeinanderfolgende Verdoppelungen in Höhe seiner DNA erlebt sagt ein "Fehler", der schließlich die Entwicklung des Menschen und vielen anderen Tieren ausgelöst eine neue Studie.

Die gute Nachricht ist, dass diese alten DNA Verdoppelungen zellulare Kommunikationssysteme, gesteigert, sodass unsere Körperzellen jetzt besser auf die Integration von Informationen als die intelligentesten Smartphones sogar. Das Schlimme ist, dass Kommunikationsprobleme, geht zurück auf die gleichen Genom Duplikate von dem Kambrium, Diabetes, Krebs und neurologische Erkrankungen verursachen können.

"Organismen, die in der Regel sexuell zu reproduzieren haben zwei Kopien des ihre gesamte Genom, einer von jeder der beiden Elternteile geerbt" Co-Autorin Carol MacKintosh Discovery News erklärte. "Was vor mehr als 500 Millionen Jahren passiert ist, dass dabei"falsch in einem Wirbellosen Tier, das irgendwie zweimal die übliche Zahl von Genen geerbt ging". In einer späteren Generation wiederholte die Schuld, Verdopplung der Anzahl von Kopien jedes Gens wieder."

Fotos: Evolution vor Ihren Augen

MacKintosh, Professor in der College of Life Sciences an der University of Dundee, sagte, dass solche Vervielfältigungen auch in pflanzlichen Entwicklung geschehen. Wie bei den Nachkommen des neu gegründeten Tieres sie bemerkenswert überlebt und gedieh.

"Die doppelten waren nicht stabil, jedoch und die meisten der daraus resultierenden gen Duplikate waren schnell--verloren, lange bevor Menschen entwickelt", fuhr sie fort. Aber einige haben überlebt, als MacKintosh und ihr Team entdeckt.

Ihre Forschungsgruppe untersucht ein Netzwerk von mehreren hundert Proteine, die Arbeiten in den menschlichen Zellen, ihre Antworten auf Wachstumsfaktoren und Insulin, ein Hormon zu koordinieren. Wichtigsten Proteine in diesen Prozess einbezogen werden 14-3-3 genannt.

Für diese neueste Studie die Wissenschaftler zugeordnet, klassifiziert und eine biochemische Analyse der Proteine. Sie ergab, dass sie die doppelten Genoms stammen die während des Kambriums aufgetreten.

Das erste Tier, sie zu tragen ist noch unbekannt, aber Gensequenzierung zeigt, dass eine moderne Wirbellosen bekannt wie Lanzettfischchen "am ähnlichsten zu den ursprünglichen rückgratloser Kreatur vor den beiden Runden des gesamten Genoms Vervielfältigung ist", sagte MacKintosh. "Lanzettfischchen kann daher als ein"sehr entfernter Cousin"(backboned) Wirbeltierarten anzusehen."

Weitwinkel: Achtung, fertig, entwickeln!

Die geerbten Proteine scheinen entwickelt haben, um ein "Team", die weitere Wachstumsfaktor-Anweisungen als ein einziges Protein möglich wäre einstimmen können.

"Diese Systeme in den menschlichen Zellen daher Verhalten sich wie das Signal Multiplexen Systeme, mit denen unsere Smartphones, um mehrere Nachrichten abzuholen," teilte MacKintosh.

Die Teamarbeit immer eine gute Sache, aber möglicherweise nicht. Die Forscher schlagen vor, wenn eine kritische Funktion durch ein einziges Protein, wie Lanzettfischchen, durchgeführt wurden dann seinen Verlust oder Mutation wahrscheinlich tödlich wäre wiederum keine Krankheit.

Wenn mehrere Proteine als ein Team arbeiten, und eine oder mehrere verloren oder mutiert wird, das Individuum kann überleben, aber könnte noch landen mit einer schwächenden Erkrankung. Solche Pannen könnte helfen, um zu erklären, wie Krankheiten, wie Diabetes und Krebs beim Menschen so tief verwurzelt sind.

"Bei Typ 2 Diabetes, Muskelzellen verlieren ihre Fähigkeit zur Aufnahme von Zucker in Reaktion auf Insulin," sagte MacKintosh. "Im Gegensatz dazu gierig Krebszellen nicht erwarten Anweisungen, aber Aufräumen Nährstoffe und wachsen außer Kontrolle."

Chris Marshall, Professor für Zellbiologie am Institut für Krebsforschung Royal Cancer Hospital, sagte "gibt Discovery News, dass er denkt, dass die Forschung neue Erkenntnisse zur Evolution der Signalisierung Mechanismen, die Zelle Verhalten zu steuern."

MacKintosh und ihr Team sind die Proteinfamilien Fokus auf deren verärgert Melanom und neurologischen Störungen verursacht. Wegen der wahrscheinlich Verbindung zu alten genetischen Ereignisse könnten die Forschung menschlichen und anderen tierischen Evolution beleuchten und gleichzeitig dazu beitragen, Krankheiten zu entwirren.

Diese Geschichte wurde von Discovery News bereitgestellt.