Wissenschaftler Reverse Evolution rekonstruieren alte gen

Es ist kein Jurassic Park, aber Wissenschaftler haben ein 530 Millionen Jahre alten gen durch zusammensetzen wichtige Teile von zwei modernen Genen entstammt es rekonstruiert.

"Wir haben gezeigt, einige Elemente in den Prozess der Evolution durch Umkehrung dieses Prozesses und die Rekonstruktion eines Gens, das später zwei Gene", sagte Studie Teammitglied Mario Capecchi von der medizinischen Fakultät der University of Utah.

Die Errungenschaft, detailliert in der 7. August-Ausgabe der Zeitschrift Developmental Cell, könnte zu neuen Arten der Gentherapie, in denen eine beschädigte gen wiederhergestellt werden konnte, durch Paarung Teile davon mit Anteilen von einem ähnlichen gen aus einem anderen Teil des Körpers, sagen die Forscher.

Aufspaltung des Auftrags

Gene sind DNA-Schnipsel, die Anweisungen für den Aufbau eines Proteins zu tragen. Das Aufteilen eines Gens in viele Gene ist viele Male im Laufe des Lebens Geschichte aufgetreten. Mit zwei identischen Genen kann man weiterhin seinen normalen Job zu tun, während der andere frei zu mutieren. Die meisten Mutationen sind schädlich und verschwinden, aber jeder einmal in eine Weile eine beweist vorteilhaft für den Organismus und ist an zukünftige Generationen weitergegeben.

Die Forscher rekonstruiert einen alten Kontrolle Gen namens "Hox," die die Aktionen anderer Gene während der Entwicklung eines tierischen Embryos leitet.

Frühe Tiere hatten 13 Hox-Gene bis vor etwa 500 Millionen Jahren. Diese 13 Hox-Gene multipliziert viermal, aber einige gingen verloren, weil sie überflüssig waren. Menschen und anderen Säugetieren haben heute 39 Hox-Gene.

Die moderne Nachkomme eines archaischen Gene, Hox1, sind Hoxa1 und Hoxb1.

Hoxa1 ist wichtig für das Atmen Funktionen. Wenn Hoxa1 in embryonalen Mäuse deaktiviert ist, sterben sie kurz nach der Geburt. Hoxb1 ordnet die Bildung von Nervenzellen, die letztlich Mimik bei Tieren zu kontrollieren. Wenn eine Maus mit einem behinderten Hoxb1 gen geboren wird, kann nicht erleidet Gesichtslähmung und seine Augen blinzeln, wackeln ihre Schnurrhaare oder seine Ohren zurückziehen.

Kritische Teile des Hoxa1 und Hoxb1, die ursprüngliche Hox1 neu kombinierten die Forscher. Das rekonstruierte gen durchgeführt, die Arbeitsplätze der beiden Gene. Mäuse mit Hox1 geboren konnte atmen, weil sie den wichtigste Teil des Hoxa1, und sie ihre Gesichtsmuskeln bewegen konnte, weil sie ein wenig Hoxb1 hatten.

"Was wir getan haben ist im Wesentlichen zurück in die Zeit, wann Hox1 Tat, was Hoxa1 und Hoxb1 heute tun", sagte Capecchi.

Gen Substitutionen

Das neue Hybrid-gen ist keine exakte Kopie des Gens 530-Million-Year-Old, die Forscher sagen, aber es führt im Wesentlichen alle Funktionen des alten Gens. Das rekonstruierte Gen fehlt, Hoxc1 und Hoxd1, zwei untergeordnete Gene, die im Laufe der Evolution verschwunden, weil sie entweder überflüssig oder gespielt waren kleinere Rollen.

Die Studie zu neuen Ansätzen zur Gentherapie führen könnte, sagen die Forscher.

"Es zeigt, dass Gene nicht so verschieden sind, wie wir dachten und wir können vielleicht zwicken und stellen ein, um die Arbeit eines anderen zu tun, die mutierten und nicht so leicht zu beheben ist," erklärte Studie Teammitglied Petr Tvrdik LiveScience.

Wenn ein Gen in zwei dupliziert und verschiedene Funktionen im Körper entwickelt – zum Beispiel funktioniert ein Gen in das Gehirn und die anderen in der Leber – dann die Gehirn-Version des Gens mutiert oder gelöscht wird, Teile davon mit Teile des Leber-Gens rekonstruieren ein Gens, die ähnlich wie das normale Gehirn gen kombiniert werden könnten.

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