کارآموز کمک می کند تا مهره داران اول را با دو ژنوم “Powerhouse” پیدا کند

250 میلیون سال پیش ، بسیاری از توتارها به جهان سفر کرده اند. اکنون فقط یک گونه باقی مانده است. در واقع ، تواتارای مدرن ، Sphenodon punctatus، تنها عضو خانواده باقیمانده از نظم طبقه بندی خود است ، رینچوسفالی.

امروز مقاله جدیدی در زیست شناسی ارتباطات نشان می دهد که در این بازمانده کوچک نکته قابل توجه دیگری نیز وجود دارد. دانشمندان اکنون کشف کرده اند که این گونه ممکن است دارای دو ژنوم میتوکندریایی باشد و این باعث شده است که از سایر مهره داران جهان متفاوت باشد.

همه حیوانات دارای DNA هسته ای موجود در هسته سلول و DNA میتوکندریایی واقع در به اصطلاح “نیروگاه” سلولی ، میتوکندری هستند. دانشمندان با مطالعه هر دو نوع ژنوم در حال ساختن تصاویری از تکامل بی شمار گونه ها در طول هزاره ها هستند.

الا بارینگ ، کارآموز سابق در طرح ابتکار ژنوم جهانی در موزه ملی تاریخ طبیعی اسمیتسونیان و از نویسندگان مقاله ، گفت: “اگر ترفندهای ریاضی درست را بدانید ، می توانید تاریخچه تکامل را که در یک داده تخلیه پنهان شده است ، پیدا کنید.” .

اما کشف او و همکارانش در ژنوم دوم میتوکندری تاریخ تکاملی تواتارا را پیچیده می کند.

دو ژنوم میتوکندری (آتارا)

همه چیز از زمانی شروع شد که بورینگ در دبیرستان بود و داوطلب شرکت در Q شد؟ ریوس ، مرکز علمی و آموزشی موزه. او شیفته ژنوم میتوکندری تواتارا شده بود زیرا در آن زمان دانشمندان فکر می کردند چندین ژن استاندارد از بین رفته است. علاقه او وی را به سمت کارآموزی در طرح ابتکار جهانی ژنوم موزه (GGI) سوق داد ، جایی که وی قصد دارد این خزنده را برای کشف گذشته آن مطالعه کند.

بورینگ گفت: “من این ایده که گذشته داستانی را تعریف می کند بسیار جذب شدم ، اگر فقط می دانید چگونه آن را به درستی تحلیل کنید.”

در GGI ، وی با دکتر Dan Mulkahi ، دانشمند سابق زیست شناسی و همكار موزه فعلی و همچنین رئیس بافت و مجموعه های DNA در موزه Naturkunde ، برلین ، برای تجزیه و تحلیل ژنوم تواتارا شروع به كار كرد.

آنها با کمک دکتر ونسا گونزالس ، دانشمند علوم ژنتیک محاسباتی در GGI ، توالی DNA موجود تواتارا را تجزیه و تحلیل کرده و آنها را با DNA خزندگان دیگر مقایسه کردند. آنها خیلی زود فهمیدند که ژنوم همانطور که در ابتدا دانشمندان تصور می کردند ناقص نیست.

هنگام نوشتن مقاله ای در مورد این کشف ، این سه نفر به تیم بین المللی دانشمندی پیوستند که ژنوم تواتارا را برای سایر ناهنجاری ها مطالعه می کند. با پیشرفت این مطالعه ، گروه متوجه می شوند که توالی های پشتیبان و مرموز DNA بسیار زیادی در ژنوم میتوکندری خزندگان وجود دارد.

مولکاهی گفت: “ما شروع به عمیق شدن کردیم و در نهایت ژنوم کامل دوم میتوکندری را ساختیم.”

آنها با یک تیم بین المللی و داده های جدید از کل ژنوم توالی یافته ، یک ژنوم کامل دوم میتوکندری را شناسایی کردند که ده درصد با ژنوم میتوکندری “معمولی” تواتارا متفاوت است.

اگرچه کشف ژنوم میتوکندریای دوم تنها در یک نمونه تأیید شده است ، اما حضور آن هنوز تعجب آور است. اگر دانشمندان دریافتند که ژنوم های میتوکندری مضاعف در توتارها رایج است ، می توانند با استفاده از این ژنوم های متعدد بفهمند که هر ژنوم چه زمانی ظاهر شده و چه زمانی به موقع از ژنوم دیگر جدا شده است. تحقیقات می تواند به جانورشناسان کمک کند تا بفهمند دقیقاً چه چیزی یک گونه را از نظر ژنتیکی با سایر خزندگان متفاوت می کند.

از نسل های قبلی خزندگان گرفته تا نسل های بعدی دانشمندان

اما کشف ژنومی توتارا چیزی بیش از داستان دو ژنوم میتوکندریایی است. این نمونه ای از اهمیتی است که در موزه به مربیگری داده می شود. بورینگ توانست از طریق کارآموزی در طرح ابتکار جهانی ژنوم ، بخشی از یک کشف علمی بین المللی باشد و مقاله ای را همکار کند. او اکنون در دانشگاه شیکاگو تحصیل می کند و در آنجا به مطالعه واگرایی ادامه می دهد ، اما اکنون برای زبانشناسی.

او هنوز هم از روش های علمی که در هنگام مطالعه واگرایی تکاملی تواتارا در آزمایشگاه آموخته است – موفقیت برای مدیریت موزه ، که به آموزش دانشمندان آینده اختصاص دارد ، یک موفقیت است.

دکتر ربکا جانسون ، دانشیار مدیر موزه و دانشمند ارشد گفت: “اکنون بیش از هر زمان دیگری ، علم ، فناوری و تفکر انتقادی مبتنی بر شواهد برای درک برخی از بزرگترین چالش های موجود در کره زمین ضروری است.” “به عنوان متولی بزرگترین مجموعه علوم طبیعی در جهان ، یکی از مجموعه های ما حداکثر نقش مهمی در موزه ملی تاریخ طبیعی در تربیت نسل بعدی دانشمندان و متخصصان موزه است. “

داستان های مرتبط:
یک مار نادر سرریز در ویتنام پیدا شده است
یک مطالعه برجسته DNA پرنده اسمیتسونیان جمع آوری شده طی سه دهه را به اشتراک می گذارد
دانشمندان می توانند DNA تمام یوکاریوت ها را در 10 سال بخوانند
DNA ویپر نقشه ای باستانی از آمریکای جنوبی را نشان می دهد
آیا ژنتیک می تواند مدیریت شیلات را بهبود بخشد؟