מדוע גנים של הורה אחד מבוטאים ושל ההורה האחר לא: רעיונות חדשים על הטבעה גנומית

השאלה כיצד אנו מגיעים למצב בו מתבטא גן מהורה מסוים ולא מההורה השני, מובנת יותר כיום בעזרת המחקר בברווזן ובחית הכיס וולאבי – ונראה שהדבר לא נוצר באופן שקשור לכרומוזומי המין

השאלה כיצד אנו מגיעים למצב בו מתבטא גן מהורה מסוים ולא מההורה השני, מובנת יותר כיום בעזרת המחקר בברווזן ובחית הכיס וולאבי – ונראה שהדבר לא נוצר באופן שקשור לכרומוזומי המין.

מחקר חדש שפורסם במגזין האינטרנטי ‘BMC evolutionary biology’ תרם מעט להבנת האבולוציה של ההטבעה הגנומית, תופעה בה מבוטאים גנים מכרומוזומים שהתקבלו מהורה מסוים, ואילו אותם גנים על הכרומוזום שהתקבל מההורה השני, מעוכבים.

הטבעה נובעת ממעין זיכרון אפיגנטי – מודיפיקציות על הדנ”א מהורה מסוים, כגון דרך אריזת החומר הגנטי בכרומוזום, המונעות מהגנים בו להתבטא. הסיבות להתפתחות ההטבעה אינן מובנות. ידוע, עם זאת, שדפוסים שונים של הטבעה מופיעים בסוגים שונים של יונקים, כאשר סוגים אחדים מפגינים את התופעה ואחרים לא. כיוון שהיחסים האבולוציונים בין יונקים מתועדים היטב, דפוסי ההטבעה בגנומים השונים יכולים להוות רמזים חשובים בהבנת האבולוציה של ההטבעה.

תאוריה אחת היא שגנים מוטבעים הגיעו מכרומוזומי המין, שיכולים להיות 'מושתקים' באופן אפיגנטי לצורך ויסות המינון הגנטי בין הזוויגים. רעיון נוסף הוא שההטבעה נוצרה מכרומוזום אב משותף שבעצמו היה מוטבע.

קבוצת מחקר שבראשותה אב ובת, מלקולם ואן פרגוסון-סמית מאוניברסיטת קיימברידג', בחנו רעיונות אלו ע”י מיפוי רצפים ידועים של גנים מוטבעים בשני מינים; הברווזן (פלטיפוס – Monotreme Platypus) והוולאבי (Marsupial Wallaby). מינים אלו מייצגים עמדות מוכרות באבולוציה של היונקים.

תוצאות המחקר מראות כי גנים מוטבעים לא היו ממוקמים ככה”נ על כרומוזום אב משותף וגם לא על כרומוזומי המין. נראה כי ההטבעה התפתחה בשלבים, לפי צורך כאשר כל גן או קבוצת גנים עברה הטבעה כאשר הצורך עלה.

מחקר זה חשוב לא רק בזכות הממצאים האבולוציונים שלו, אלא גם כי הברווזן הוא מין לא מאופיין יחסית. על ידי מציאת הקשר בין רצפים ספציפים לכרומוזומים מסויימים, החוקרים איתרו סמנים גנטים חשובים בגנום הברווזן.
להודעה לעיתונות של BIOMED CENTRAL