{"id":5005747,"date":"2008-06-24T15:01:48","date_gmt":"2008-06-24T13:01:48","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2008\/06\/24\/a_landzsahal_genom"},"modified":"2008-06-24T15:01:48","modified_gmt":"2008-06-24T13:01:48","slug":"a_landzsahal_genom","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5005747","title":{"rendered":"A l\u00e1ndzsahal genom"},"content":{"rendered":"

Ha egyszer majd valaki veszi a f\u00e1radts\u00e1got, hogy \u00f6ssze\u00e1ll\u00edtsa, a legf\u00e9lrevezet\u0151bb magyar \u00e1llatnevek list\u00e1j\u00e1t, a l\u00e1ndzsahal mindenk\u00e9ppen el\u0151kell\u0151 helyre fog befutni. Ugyanis ez a kis \u00e1llat nem hal, de m\u00e9gcsak nem is gerinces. Ett\u0151l persze a hasonl\u00f3s\u00e1g m\u00e9g val\u00f3s, de k\u00f6zel sem annyira szoros rokons\u00e1got takar (mint l\u00e1tni fogjuk, s\u0151t), mint azt a nevez\u00e9ktan sugallja.<\/p>\n

A l\u00e1ndzsahal, vagy r\u00e9giesebb nev\u00e9n amphioxus, ugyanis a fejgerinch\u00farosok (Cephalochordata<\/i>) k\u00f6z\u00e9 tartozik. Ezek az \u00e1llatok n\u00e9h\u00e1ny nagyon fontos k\u00f6z\u00f6s jellegben osztoznak, a saj\u00e1t magunk \u00e1ltal is tark\u00edtott gerincesekkel, k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen az embrion\u00e1lis jellegeket tekintve. Ilyenek a kopolty\u00fa\u00edvek, a test fels\u0151\/h\u00e1ts\u00f3 oldal\u00e1n v\u00e9gigfut\u00f3 k\u00f6zponti idegrendszer, \u00e9s az alatta megtal\u00e1lhat\u00f3 p\u00e1lcika-szer\u0171 gerinch\u00far. Persze legal\u00e1bb annyira fontosak a k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9gek is, pl. a j\u00f3l fejlett fej, porcok \u00e9s csontok ill. v\u00e9gtagok teljes hi\u00e1nya (hogy csak a legszembet\u0171n\u0151bbeket eml\u00edtsem), de igaz\u00e1b\u00f3l a poszt szempontj\u00e1b\u00f3l ez egy kicsit mell\u00e9kv\u00e1g\u00e1ny, \u00edgy eleg\u00e1nsan eltekint\u00fcnk tov\u00e1bbi boncolgat\u00e1sukt\u00f3l.<\/p>\n

<\/p>\n

Az eml\u00edtett hasonl\u00f3s\u00e1gok miatt a l\u00e1ndzsahalak mindenesetre m\u00e1r b\u0151 sz\u00e1z \u00e9ve er\u0151teljes \u00e9rdekl\u0151d\u00e9sre tartanak sz\u00e1mot biol\u00f3gusi k\u00f6r\u00f6kben, gyakran sz\u00e1mos felt\u00fczelt vita kiindul\u00f3pontj\u00e1t k\u00e9pezve. P\u00e9ld\u00e1ul 1910 k\u00f6rny\u00e9k\u00e9n a kor k\u00e9t jeles brit zool\u00f3gusa, Walter Gaskell \u00e9s Edwin Goodrich fesz\u00fclt egym\u00e1snak, azt eld\u00f6ntend\u0151, hogy az amphioxus egy degener\u00e1lt gerinces, vagy \u00e9pp ellenkez\u0151leg, a gerincesek \u0151si von\u00e1sait megjelen\u00edt\u0151 „primit\u00edv” faj. Goodrich-nek lett igaza, de tal\u00e1n m\u00e9g \u0151 maga sem sejtette, hogy a l\u00e1ndzsahalk \u0151sis\u00e9ge mennyire r\u00e9gre vezethet\u0151 vissza: az elm\u00falt \u00e9vekben el\u0151ker\u00fclt fosszilis anyag tan\u00fas\u00e1ga szerint m\u00e1r t\u00f6bb mint b\u0151 f\u00e9lmilli\u00e1rd \u00e9ve nagyon hasonl\u00f3 testfel\u00e9p\u00edt\u00e9s\u0171 \u00e1llatok szelt\u00e9k a kambriumi \u00f3ce\u00e1nok vizeit.<\/p>\n

A gerincesek \u00e9s fejgerinch\u00farosok \u00fatjai durv\u00e1n 550 milli\u00f3 \u00e9ve v\u00e1ltak el \u00e9s a k\u00f6zkelet\u0171 v\u00e9leked\u00e9ssel ellent\u00e9tben (ami ma m\u00e9g gyakran tank\u00f6nyvi anyag), az ut\u00f3bbi \u00e9vek molekul\u00e1ris rendszertana kider\u00edtette, hogy a k\u00e9t csoport ett\u0151l m\u00e9g nem a legk\u00f6zvetlenebb rokon az \u00dajsz\u00e1j\u00faak<\/a> szupert\u00f6rzs\u00e9ben. Ugyanis a jelek szerint a gerincesek fel\u00e9 vezet\u0151 \u00fatb\u00f3l m\u00e9g k\u00e9s\u0151bb lev\u00e1lik a m\u00e1ra mind alakjukban, mind genom szerkezet\u00fckben rendk\u00edv\u00fcl m\u00f3dosult zs\u00e1k\u00e1llatokat (Tunicates) mag\u00e1ba foglal\u00f3 el\u0151gerinch\u00farosok<\/a> vonala. \u0150ket azonban \u00e9pp ez az extr\u00e9m m\u00f3dosul\u00e1s teszi alkalmatlann\u00e1 arra, hogy a gerincesek \u0151sienek titkait kutassuk benn\u00fck, erre viszont ide\u00e1lis a rokons\u00e1gi sorban paraszthajsz\u00e1lnyit h\u00e1tr\u00e9bb cs\u00fasz\u00f3 kis l\u00e1ndzsahal.<\/p>\n

A l\u00e1ndzsahalak 19 kormosz\u00f3ma p\u00e1rt elfoglal\u00f3 ~520 megab\u00e1zisnyi genomja l\u00e9nyegesen kisebb, mint az emberi faj maga h\u00e1rommilli\u00e1rd b\u00e1zisp\u00e1rja, b\u00e1r term\u00e9szetesen nem a m\u00e9reten van a hangs\u00faly (mert akkor aligha lehetne egy teljes fugu halat „mind\u00f6ssze” 365 milli\u00f3 b\u00e1zisp\u00e1rb\u00f3l „\u00f6sszehozni”). Viszont a m\u00e9retbeli elt\u00e9r\u00e9s egyik lehets\u00e9ges oka ez esetben, hogy jelen tud\u00e1sunk szerint (amit a l\u00e1ndzsahal genom csak meger\u0151s\u00edtett), a fejgerinch\u00farosokt\u00f3l val\u00f3 elv\u00e1l\u00e1s \u00f3ta minimum k\u00e9t teljes genomduplik\u00e1ci\u00f3 k\u00f6vetkezett be a gerincesek el\u0151deiben. Azaz minden g\u00e9nb\u0151l elm\u00e9letileg kb. n\u00e9gy kellene legyen, s hogy ez m\u00e9gsincs (egy\u00e9bk\u00e9nt megk\u00f6zel\u00edt\u0151leg sem) \u00edgy, az els\u0151sorban annak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151, hogy a redund\u00e1ns ill. funkci\u00f3 n\u00e9lk\u00fcli g\u00e9nek gyakorta kisz\u00f3r\u00f3dnak az id\u0151 sor\u00e1n, fossziliz\u00e1l\u00f3dnak<\/a>, majd teljesen degener\u00e1l\u00f3dnak.<\/p>\n

A genomduplik\u00e1ci\u00f3k eredm\u00e9nye p\u00e9ld\u00e1ul az eml\u0151s\u00f6kben fellelhet\u0151 n\u00e9gy db. Hox-kluszter is<\/a>, amelyek a testfejl\u0151d\u00e9s sz\u00e1m\u00e1ra kulcsfontoss\u00e1g\u00fa g\u00e9neket hordoznak. Ezek k\u00f6z\u00fcl egyik sem teljes, mindegyikb\u0151l m\u00e1s g\u00e9nek hi\u00e1nyoznak. Viszont \u00f6sszevetve \u0151ket<\/a>, l\u00e1that\u00f3, hogy a gerincesek valamelyik \u0151s\u00e9nek, minimum 13 hox<\/i> g\u00e9nt kellett felsorakoztatnia egy kromosz\u00f3m\u00e1j\u00e1n. \u00c9s a l\u00e1ndzsahalban pont egy ilyen szitu\u00e1ci\u00f3val tal\u00e1lkozunk (s\u0151t, itt egyenesen tizen\u00f6t hox<\/i> g\u00e9n lelhet\u0151 fel; nem teljesen tiszt\u00e1zott m\u00e9g, hogy a k\u00f6z\u00f6s \u0151sben is ennyi volt, csak a gerinces vonal m\u00e9g a genomduplik\u00e1ci\u00f3k el\u0151tt elvesztett kett\u0151t, vagy az amphioxus „aj\u00e1nd\u00e9kozta meg” m\u00e9g kett\u0151vel mag\u00e1t).<\/p>\n

Egy\u00e9bk\u00e9nt, ha puszt\u00e1n azt n\u00e9zz\u00fck, a fent eml\u00edtett Hox-kluszter mint\u00e1j\u00e1ra, hogy milyen gyakran tal\u00e1ljuk kb. ugyanazokat a g\u00e9neket egym\u00e1shoz k\u00f6zel a l\u00e1ndzsahal \u00e9s az ember kromosz\u00f3m\u00e1j\u00e1n (ez szaknyelven a szint\u00e9nia<\/a> jelens\u00e9ge, aminek az oka, hogy – \u00e9rtelemszer\u0171en – a k\u00e9t faj k\u00f6z\u00f6s \u0151s\u00e9ben ezek a g\u00e9nek szint\u00e9n szomsz\u00e9dosan helyezkedtek el), akkor azzal szembes\u00fclhet\u00fcnk, hogy az amphioxus genomj\u00e1nak k\u00f6zel 88%-a esik ebbe a kateg\u00f3ri\u00e1ba (r\u00e1ad\u00e1sul, a m\u00e1r emlegetett genomduplik\u00e1ci\u00f3k miatt, n\u00e9gyszeres szint\u00e9nia sejlik fel). Na persze a hidr\u00e1k genomja<\/a> ut\u00e1n, ez nem t\u00fal meglep\u0151, mint ahogy az sem, hogy a g\u00e9nek feh\u00e9rjek\u00f3dol\u00f3 szakaszai (szakzsargonban exonok) k\u00f6z\u00e9 be\u00e9kel\u0151d\u0151 DNS darabok, vagyis intronok, a hasonl\u00f3 g\u00e9nekben t\u00f6bbnyire pont ugyanott helyezkednek el (m\u00e1sk\u00e9pp fogalmazva, mind a gerincesek, mind a fejgerinch\u00farosok exon-intron szerkezete meglehet\u0151sen konzervat\u00edv).<\/p>\n

Term\u00e9szetesen ma m\u00e1r nincs genomvizsg\u00e1lat<\/a> az \u00fan. konzerv\u00e1lt nem-k\u00f3dol\u00f3 szekvenciadarabok, CNE-k (Conserved Non-coding Elements) felt\u00e9rk\u00e9pez\u00e9se n\u00e9lk\u00fcl. Ezek olyan r\u00f6vid DNS szakaszok, amelyek nem esnek ugyan a genom feh\u00e9rjek\u00f3dol\u00f3 r\u00e9szeibe, m\u00e9gis nagyon hasonl\u00edtanak sok, gyakran eg\u00e9sz t\u00e1voli rokons\u00e1gban lev\u0151 faj k\u00f6z\u00f6tt. Funkci\u00f3juk legink\u00e1bb a g\u00e9nszab\u00e1lyoz\u00e1ssal hozhat\u00f3 \u00f6sszef\u00fcgg\u00e9sbe, pontosabban azzal, hogy egy-egy g\u00e9n hol ker\u00fcl kifejez\u0151d\u00e9sre. Minn\u00e9l hasonl\u00f3bb CNE kombin\u00e1ci\u00f3 lelhet\u0151 fel k\u00e9t faj egy bizonyos g\u00e9nje el\u0151tt, ann\u00e1l val\u00f3sz\u00edn\u0171bb, hogy az pont ugyanazokban a szervekben, sz\u00f6vetekben ker\u00fcl kifejez\u0151d\u00e9sre mindk\u00e9t szervezetben. M\u00edg halak \u00e9s emberek k\u00f6z\u00f6tt ezr\u00e9vel fedezhet\u0151k fel a CNE-k, addig a l\u00e1ndzsahal \u00e9s az eml\u0151s\u00f6k k\u00f6z\u00f6tt alig n\u00e9h\u00e1ny tucatra lelhet\u00fcnk.<\/p>\n

A k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9g azoknak az evol\u00faci\u00f3s „\u00fajj\u00edt\u00e1soknak” a sz\u00e1ml\u00e1j\u00e1ra \u00edrhat\u00f3, amelyek a gerincesek kialakul\u00e1s\u00e1nak hajnal\u00e1ra tehet\u0151k. Ezek k\u00f6z\u00fcl is tal\u00e1n a legjelent\u0151sebb egy igazi sejtszint\u0171 „sv\u00e1jcibicska”, az idegrendszer \u00e9s a k\u00fcltakar\u00f3 embrion\u00e1lis el\u0151fut\u00e1rjainak hat\u00e1r\u00e1n kialakul\u00f3<\/a> \u00fan. vel\u0151l\u00e9c (neural crest)<\/a> sejtpopul\u00e1ci\u00f3. Ezeknek a sejteknek a fejl\u0151d\u00e9si potenci\u00e1lja m\u00e1r-m\u00e1r megd\u00f6bbent\u0151: bel\u0151l\u00fck j\u00f6n l\u00e9tre<\/a> kopony\u00e1nk \u00e9s nyakunk porcos \u00e9s csontos elemeinek t\u00f6bbs\u00e9ge, a szimpatikus<\/a> \u00e9s paraszimpatikus idegrendszer<\/a>, a mell\u00e9kves\u00e9nk jelent\u0151s r\u00e9sze, na \u00e9s a pigment sejtek. Sz\u00f3val nem nagyon tudn\u00e1nk \u0151ket n\u00e9lk\u00fcl\u00f6zni, s ha valami fejl\u0151d\u00e9si rendelleness\u00e9g miatt s\u00e9r\u00fcl a kialakul\u00e1suk, akkor gebasz van. Fontoss\u00e1guk miatt rengetegen kutatj\u00e1k \u0151ket, \u00edgy egyre t\u00f6bbet tudunk arr\u00f3l, hogy mik\u00e9nt \u00e9s hogyan alakulnak ki.<\/p>\n

\u00c9rdekess\u00e9g, hogy a jelek szerint a l\u00e1ndzsahalakban az \u00f6sszes g\u00e9n megtal\u00e1lhat\u00f3, ami a gerincesekben a vel\u0151l\u00e9c sejtek kialakul\u00e1s\u00e1hoz sz\u00fcks\u00e9ges genetikai h\u00e1l\u00f3zatban szerepel, s\u0151t, a h\u00e1l\u00f3zat kezdeti elemei gyakorlatilag \u00e9pp ott \u00e9s \u00e9pp \u00fagy fejez\u0151dnek ki (\u00e9s m\u0171k\u00f6dnek egy\u00fctt), mint pl. egy \u00e1tlagos hal embri\u00f3ban. A k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9g az utols\u00f3 l\u00e9p\u00e9sekben van: az amphioxus nem „dr\u00f3tozta” be ebbe a h\u00e1l\u00f3ba azokat a g\u00e9neket, amelyek a vel\u0151l\u00e9c sejtek specifik\u00e1ci\u00f3j\u00e1nak utols\u00f3 l\u00e9p\u00e9sit ir\u00e1ny\u00edtan\u00e1k. P\u00e9ld\u00e1ul ilyen a mitf<\/i> g\u00e9n, ami benn\u00fcnk a pigmentsejtek fejl\u0151d\u00e9s\u00e9\u00e9rt felel. A l\u00e1ndzsahalban ez a g\u00e9n mind\u00f6ssze egy apr\u00f3 sejtcsoportban fejez\u0151dik ki, ami nem is a leend\u0151 idegrendszer \u00e9s k\u00f6ztakar\u00f3 sejtjeinek hat\u00e1r\u00e1n tal\u00e1lhat\u00f3. Viszont ez a p\u00e1r sejt, az \u00fan. Hesse sejtek<\/a>, a feln\u0151tt \u00e1llatban pigmentet fog l\u00e9trehozni, vagyis a mitf<\/i> g\u00e9n aktiv\u00e1l\u00e1sa \u00e9s a pigment szint\u00e9zis k\u00f6zti \u00f6sszef\u00fcgg\u00e9s l\u00e9tezik. A mitf <\/i>szerepe valami hasonl\u00f3 lehetett a gerincesek \u0151s\u00e9ben is, m\u00e9g v\u00e9g\u00fcl az evol\u00faci\u00f3 szesz\u00e9ly\u00e9nek k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en, a megfelel\u0151 szab\u00e1lyoz\u00f3 mut\u00e1ci\u00f3k megjelen\u00e9se ut\u00e1n bekapcsol\u00f3dott a (leend\u0151) vel\u0151l\u00e9c-szab\u00e1lyoz\u00f3 h\u00e1l\u00f3zatba. S mivel szerepe hasznosnak bizonyult, az\u00f3ta ott is maradt.<\/p>\n

\n

Putnam NH, Butts T, Ferrier DE, Furlong RF, Hellsten U, et al.<\/strong> (2008) The amphioxus genome and the evolution of the chordate karyotype. Nature<\/i> 453<\/strong>: 1064-1071.
Holland LZ, Albalat R, Azumi K, Benito-Guti\u00e9rrez E, Blow MJ, et al.<\/strong> (2008) The amphioxus genome illuminates vertebrate origins and cephalochordate biology. Genome Res<\/i> doi: 10.1101\/gr.073676.107
Yu JK, Meulemans D, McKeown SJ, Bronner-Fraser M<\/strong> (2008) Insights from the amphioxus genome on the origin of vertebrate neural crest. Genome Res<\/i> doi: 10.1101\/gr.076208.108. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ha egyszer majd valaki veszi a f\u00e1radts\u00e1got, hogy \u00f6ssze\u00e1ll\u00edtsa, a legf\u00e9lrevezet\u0151bb magyar \u00e1llatnevek list\u00e1j\u00e1t, a l\u00e1ndzsahal mindenk\u00e9ppen el\u0151kell\u0151 helyre fog befutni. Ugyanis ez a kis \u00e1llat nem hal, de m\u00e9gcsak nem is gerinces. Ett\u0151l persze a hasonl\u00f3s\u00e1g m\u00e9g val\u00f3s, de … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3,1],"tags":[5,27],"class_list":["post-5005747","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-evolucio","category-uncategorized","tag-evodevo","tag-genomok"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005747","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5005747"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005747\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5005747"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5005747"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5005747"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}