Az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) munkatársai Szathmáry Eörs evolúcióbiológus vezetésével a világon elsőként mutatták ki egy rendkívül fejlett számítógépes szimuláció segítségével, hogy a földi élet hajnalán hogyan jöhettek létre a kromoszómák.

A felfedezés alapjaiban változtathatja meg az élet keletkezésének kutatását. Elméletükről a közelmúltban jelent meg tanulmány a PLOS Genetics című szakmai folyóiratban – közölte az ELKH hétfőn.

Mint írják, az élet, a mai tudásunk szerint, nem képzelhető el információtovábbítás nélkül. Az élőlényeknek már a kezdet kezdetén át kellett adniuk a saját szervezetük felépítéséről és az életfolyamataik működéséről szóló információt a követő nemzedék tagjainak.


„Arról mára széles körű tudományos konszenzus alakult ki, hogy az első örökítőanyag-molekulák rövidek voltak, és a mai RNS-re hasonlítottak. Az RNS ugyanis egyszerre működik örökítőanyagként és enzimként is, vagyis az élethez szükséges molekuláris folyamatokat is képes irányítani"

– szerepel a közleményben.

Kezdetben ezek a kezdetleges génekként működő rövid RNS-molekulák nem kapcsolódtak egymáshoz, mint ahogyan a mai élőlények sejtjeiben lévő kromoszómákon lévő gének kapcsolódnak. A kromoszómák megjelenése az élet evolúciójának egyik fontos mérföldkövét jelentette. De hogyan történt ez az ugrás? – teszik fel a kérdést.

„Ha e gének szabadon mozognak, és egymástól függetlenül készül róluk másolat, akkor egyesek óhatatlanul sikeresebbek lesznek, gyorsabban szaporodnak, és elnyomják a többieket. Vagyis az élőlény egésze nem maradhat fenn"

– idézik Szathmáry Eörs akadémikust, az ÖK főigazgatóját.

„Ennek a problémának mi, magyarok adtuk meg a máig legelfogadottabb megoldását még 33 évvel ezelőtt: sejtekbe kell csomagolni a géneket. Így a gének érdekei már azonosak, és nem előnyös egyikük számára sem, ha a sejt elpusztul. Mondhatjuk, mindenki egy csónakban evez, és senki nem nyer azzal, ha túlságosan ingatják a csónakot"

– magyarázza az akadémikus.


A beszámoló szerint ezzel a sejtes szerveződés eredete magyarázatot nyert, de az összefüggő kromoszómák megjelenése továbbra is rejtély maradt. Az utóbbi jelenséget vizsgálva angol és magyar evolúcióbiológusok értek el áttörést 1993-ban. Már akkor számítógéppel modellezték az ősi sejtek működését, és kimutatták, hogy a kromoszómákká összekapcsolt gének sikeresebbek voltak, mivel csökkentették a gének sejten belüli versengését. Sőt emellett azt is biztosítják, hogy az azonos kromoszómán ülő gének együtt kerülnek át az osztódáskor szétváló utódsejtekbe, így a leszármazott biztosan tartalmazni fogja az összes szükséges gént a túléléshez.

Mint írják, 27 évvel ezelőtt e számítógépes szimuláció úttörő volt, de az akkori komputerek képességeit össze sem lehet hasonlítani a mai lehetőségekkel. Így a kutatók nemrégiben egy sokkal kifinomultabb, ezáltal valósághűbb körülményeket teremtő algoritmus segítségével továbbfejlesztették a kísérletet, az eredmények pedig még inkább elméletük helyességét bizonyították.

A kutatók ezúttal valósághűen sikerült modellezniük a korai sejtek küzdelmét, és bennük a kromoszómák létrejöttét. Azt vizsgálták, hogy az eltérő alkotóelemeket tartalmazó sejtek közül melyek válnak sikeressé a túlélésért folyó harcban.

„A szimuláció megengedte a gének összekapcsolódását, vagyis a kromoszómák létrejöttét, de felbomlását is, ami az RNS-világban gyakran előfordulhatott. Kiderült, hogy a dózishatásnak engedelmeskedve olyan kromoszómák terjednek el a populációban, amelyekben több azonos gén kapcsolódik össze – vagyis megjelentek a ma ténylegesen is létező géncsaládok. Ráadásul e kromoszómák a különböző feladatot ellátó géneket azonos, kiegyensúlyozott mennyiségben tartalmazzák. A tudósok ezzel bizonyították, hogy a különböző gének a sejt számára optimális számban és arányban kapcsolódnak össze kromoszómákká, méghozzá spontán módon"

– írják.

„A legnagyobb eredményünk, hogy bebizonyítottuk: a kromoszómák segítségével a sejtek több gént képesek fenntartani, mint kromoszómák nélkül. Ezáltal összetettebb élőlények jöhettek létre, és megjelenhetett az élet abban a formájában, ahogy azt mi ismerjük"

– összegzi a vizsgálat eredményét Szathmáry Eörs, Széchenyi-díjas evolúcióbiológus.

(MTI)

Friss

Harry és Meghan megállapodott a Netflix-szel, hogy még a sztorijuk előtt véget ér a The Crown

Harry sussexi herceg, valamint felesége Meghan sussexi hercegné nem rég aláírt a Netflix-szel egy szerződést, ami ahhoz vezetett, hogy rengeteg rajongójuk elfordult tőlük. A szerződés arról szólt, hogy a The Crown (A korona) című sorozatot még azelőtt befejezik a streaming-szolgáltatónál, hogy a történet elérne botrányokkal teli életükhöz.

TOVÁBBOLVASOM ÖSSZEOMLÁS

A figyelmetekbe ajánljuk