Это может испытать недостаток в обаянии коалы или кенгуру, но серый гладкошерстный опоссум теперь заработал свое место в истории как первое сумчатое для расшифровывания его ДНК. Одно из нескольких существ, рождающее очень незрелую молодежь, которую тогда кормят – часто в мешочках – вне матки, стендов опоссума в резком контрасте другим млекопитающим – таким как человек, мышь, шимпанзе и макака – с упорядоченными геномами.
Несмотря на то, что его 3,4 миллиарда основ показывают некоторые различия с плацентарными млекопитающими, иммунная система опоссума удивительно сложна, сообщает международная бригада сегодня.Распутывание геномов десятков животных с различными степенями связанности является ключевым для изучения как развитые люди. Исследователи решили упорядочить этого опоссума, Monodelphis domestica, частично потому что сумчатые отклонились эволюционное дерево млекопитающих 180 миллионов лет назад.
Кроме того, эта разновидность используется в иммунологии, биологии развития и биомедицинском исследовании.Геном marsupial держит некоторые неожиданности. Сообщая сегодня по своей природе, бригада во главе с Тарджеи Миккелсеном и Керстином Линдблэд-Тохом из Широкого Института Массачусетского технологического института и Гарварда в Кембридже, Массачусетс, показывает что приблизительно 19,000 генов marsupial, больше чем 15 000 ясно соответствуют человеческим генам, включая неожиданное число, важное для обороноспособности органа. Это интригует, исследователи говорят, потому что сумчатая иммунная система, как предполагается, примитивна.
Вместо этого газета в Исследовании Генома описывает много сложных генов неприкосновенности, обычно связанных с плацентарными млекопитающими, включая тех для интерлейкинов и интерферонов, а также для рецепторов, используемых естественным убийцей – и клетки T. Кроме того, у опоссума есть уникальный ген для T-клеточного-рецептора, это активно рано в развитии, прежде чем стандартные гены T-клеточного-рецептора будут включены, указывая определенные для опоссума трансгрессии в сложности свободной обороноспособности. «Мы можем теперь видеть, что общий предок сумчатых и [у плацентарных млекопитающих] были все основные стандартные блоки, теперь составляющие человеческую иммунную систему», говорит соавтор Катерина Белова из университета Сиднея в Австралии.Другие аспекты генома опоссума, однако, показывают важные различия.
Опоссум испытывает недостаток приблизительно в 400 генах, найденных в людях, например. Ключевой называют XIST, в женщинах кодирующим для РНК, помогающей деактивировать второе X хромосом.
Оба сумчатых и плацентарные млекопитающие делают это для обеспечения правильной суммы деятельности X генами хромосомы (ScienceNOW, 22 марта). Факт, что опоссум испытывает недостаток в XIST, указывает, что XIST является недавним изобретением, говорит Дженнифер Грэйвс, соавтор бумаги Природы в австралийском Национальном университете в Канберре. «Это означает, что мы должны заново продумать [наследственный] механизм подавления активности гена», говорит Грэйвс.В целом, программы упорядочения нашли, что генетическими инновациями, приведшими к современным плацентарным млекопитающим, не были новые гены, но изменения в регулирующей ДНК и других некодирующих элементах. Исследователи вычисляют, что 20% ключевых некодирующих элементов в плацентарных геномах возникли после отделения от сумчатых.
Многие из этих элементов, кажется, явились результатом взаимозаменяемых элементов, тиражируя части ДНК, распространяющиеся в геномах.«Готовность последовательности генома опоссума на [этом] уровне детали является ошеломляющей трансгрессией в биологии млекопитающих», говорит Норман Сондерс, нейробиолог развития в университете Мельбурна, Австралия.
В дополнение к помощи исследователям понять развитие млекопитающих, работа дает важные представления для исследования во многих областях биологии, добавляет Элизабет Дин, иммунолог из университета Macquarie в Сиднее, Австралия. «Следующий шаг должен взять эту информацию к скамье».