KREATIVNA MOĆ GENOMA

Kako je Hrvat promijenio shvaćanje evolucije

Tomislav Domazet Lošo

Tomislav Domazet Lošo

Izvor: Cropix / Autor: Biljana Gaurina / CROPIX

U posljednja tri desetljeća u genetici je prevladavalo mišljenje da su kopiranje i modificiranje već postojećih gena glavni načini nastanka novih. Međutim, mladi, ali uspješni genetičar dr. Tomislav Domazet Lošo s Instituta Ruđer Bošković i njegov kolega prof. Diethard Tautz s Max Planck Instituta za evolucijsku biologiju u svom su novom istraživanju pokazali da geni mogu nastati i spontano te značajno utjecati na tijek evolucije

Zanimljivo izviješće znanstvenog dvojca, predstavljeno u uglednom časopisu Nature Reviews Genetics, koji ima vrlo visok faktor utjecaja 32,7 (naši najbolji znanstveni časopisi ne prelaze 1,5), a koje je dijelom financirao i hrvatski fond Jedinstvo uz pomoć znanja (UKF), odgovara na jedno od ključnih pitanja evolucijskih biologa – jesu li svi osnovni geni nastali u davnini na početku evolucijskog vremena i jesu li svi kasniji proizvod njihove promjene? Naime, novi rezultati otkrivaju da se u genomu povremeno javljaju i geni bez porijekla tzv. geni siročad, koji igraju važnu ulogu u embrionalnom razvoju i interakcijama organizama s okolišem.

'Pojednostavljeno se može reći da su u genomu, koji tvori DNA, samo neki dijelovi geni. Uz njih postoje i tzv. negenske regije DNA', rekao je za tportal dr. sc. Domazet Lošo i dodao: 'Stohastičkim procesom upravo iz tih negenskih regija mogu nastati potpuno novi geni. Jednom kad nastanu, oni se izravno prenose na potomstvo i nasljeđuju se po svim pravilima nasljeđivanja.'

Svjetski uspjeh

Dr. Tomislav Domazet Lošo, dobitnik brojnih nagrada i priznanja, svojim radom već nekoliko godina plijeni interes medija i znanstvene zajednice. Nakon otkrića Teorije genomske filostratigrafije (2007), objavljene u uglednom znanstvenom časopisu Trends in Genetics, 2008. je odjeknula vijest o otkriću da su genetske bolesti kod čovjeka pradavno evolucijsko nasljeđe. 2010. razvio je i novu mjeru u evolucijskoj genetici koju je nazvao indeks starosti transkriptoma. Koristeći ovu svoju inovativnu metodu pokazao je da se u embriogenezi zrcali cjelokupna evolucijska povijest i tako završio na naslovnici Naturea, vodećeg znanstvenog časopisa u svijetu.

Kroz sintezu rezultata ostvarenih u genetici u zadnjih desetak godina, kao i na temelju vlastitih istraživanja, autori nove studije otkrili su da je nastanak gena 'de novo' iz nekodirajućih dijelova genoma važan evolucijski mehanizam. Prema njima spontana generacija novih gena, koji imaju potpuno jedinstvene sekvence, predstavlja mehanizam koji djeluje tijekom svih evolucijskih epoha i nije svojstven samo ranom nastanku života na Zemlji prije oko 3,5 milijarde godina. Naprotiv, upravo evolucijski mlađi događaji, kao što je primjerice razdvajanje primata u zadnjih desetak milijuna godina, obiluju spontano nastalim genima. Isto tako izgleda da su velike i starije evolucijske radijacije biljnih i životinjskih organizama bile popraćene masivnim zadržavanjem 'de novo' stvorenih gena. Ideje izložene u novom radu otvaraju prostor za preispitivanje osnovnih teorijskih postavki u biologiji kao što je primjerice koncept homologije (sličnosti u građi među različitim vrstama u biologiji - primjerice krila ptica).

Evolucija je dinamičnija nego što smo mislili

'Od kada je genetike i evolucije raspravlja se o nastanku novih gena i izvoru varijabilnosti u njima', rekao je hrvatski molekularni genetičar. 'Do sada je postojala sasvim dominantna slika po kojoj su osnovni tipovi gena nastali vrlo rano u evoluciji, vjerojatno slučajnim procesom, a sve kasnije je bilo kopiranje s modifikacijama. Mi naprotiv pokazujemo da spontani nastanak gena još traje i da još postoji. Naše istraživanje ukazuje na veliki kapacitet evolucijskog procesa. Kontinuirano spontano stvaranje gena govori i naglašava da je stvaranje života proces u trajanju, barem na razini gena. Mislimo da su spontano nastali geni, odnosno stručno rečeno 'de novo' geni, važan izvor varijabilnosti u procesima nastanka vrsta, velikih radijacija, evolucijskih inovacija i slično. Jednostavno rečeno, oni igraju ulogu u svim evolucijskim procesima koji sa stručne i laičke strane izgledaju zanimljivo. Svaka linija, pa tako i čovjek imaju sebi vrsno specifične 'de novo' gene koji su samo njima svojstveni. Mislim da je to jako važno, jer to govori da se vrste, iako možda jako srodne, ne mogu olako svoditi na isti nazivnik. U širem smislu može se reći da naši rezultati otvaraju novo područje istraživanja i da se pomičemo od relativno statičnog pogleda na evoluciju genoma na nešto mnogo dinamičnije i kompleksnije.

Pregled tjedna bez spama i reklama

Prijavi se na naš newsletter i u svoj inbox primaj tjedni pregled najvažnijih vijesti!

Napiši ovdje što ti misliš o ovoj temi