Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Europejskie świnie przeszły rewolucję genetyczną

Recommended Posts

Posiadane dowody archeologiczne wskazują, że świnie zostały udomowione na Bliskim Wschodzie. Zatem pod względem genetycznym powinny one przypominać dziki tam żyjące. Jednak, jak się okazuje, współczesne europejskie świnie mają genom bardziej podobny do europejskich dzików.

W najnowszym numerze PNAS ukazał się właśnie artykuł, wyjaśniający dlaczego tak się stało. Grupa ponad 100 naukowców pracująca pod kierunkiem uczonych z Uniwersytetu Oksfordzkiego zsekwencjonowała DNA ponad 2000 żyjących przed wiekami świń, w tym 63 zwierząt, które w ciągu ostatnich 10 000 la żyły na Bliskim Wschodzie i w Europie.

Świnie, które przybyły do Europy przed 8000 lat wraz z rolnikami były potomkami bliskowschodnich dzików. Jednak w ciągu kolejnych 3000 lat dochodziło do tak częstego krzyżowania się ich z europejskimi dzikami, że niemal całkowicie utraciły one dziedzictwo genetyczne swoich bliskowschodnich przodków. Niektóre jednak geny im zostały i to prawdopodobnie one odpowiadają za czarne i czarno-białe ubarwienie spotykane wśród świń. Ponadto wysoki odsetek genów z Bliskiego Wschodu został zachowany u świń z wysp Morza Śródziemnego. Zwierzęta te doświadczyły mniejszej wymiany genetycznej z dzikami pochodzącymi z Europy.

Teraz naukowcy chcą dowiedzieć się, które konkretnie geny pozostałe u europejskich świń pochodzą od ich bliskowschodnich przodków. To pozwoli ocenić, czy selekcja dokonywana przed ponad 10 000 laty przez rolników z Żyznego Półksiężyca pozostawiła u europejskich świń coś więcej niż umaszczenie.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy od dawna spierają się, czy przed Kolumbem dochodziło do kontaktów pomiędzy mieszkańcami Ameryki a Polinezji. Zwolennicy hipotezy o kontakcie zwracali uwagę na istnienie w polinezyjskim zapisie archeologicznym roślin, występujących jedynie w Amerykach. Słynny Thor Heyerdahl sugerował, że ludzie z Ameryki Południowej zasiedlili wschodnią Polinezję i Wyspę Wielkanocną. Przeprowadzone dotychczas badania genetyczne dawały sprzeczne wyniki.
      Alexander G. Ioannidis z Uniwersytetu Stanforda, Javier Blanco-Portillo z meksykańskiego Narodowego Laboratorium Genomiki Bioróżnorodności (LANGEBIO) oraz współpracujący z nimi naukowcy z USA, Chile, Norwegii, Wielkiej Brytanii i Meksyku, przeprowadzili badania, w ramach których poszukiwali genetycznej spuścizny mieszkańców Ameryki w genomach Polinezyjczyków. Przeanalizowali w tym celu genomy 807 osób z 17 populacji wysp Polinezji i 15 grup rdzennych Amerykanów zamieszkujących pacyficzne wybrzeża kontynentów.
      Analiza dostarczyła silnych dowodów na istnienie kontaktów pomiędzy Polinezyjczykami a Indinamia. Doszło do nich koło 1200 roku, czyli w czasie zasiedlenia odległych wysp Oceanii. Badania wykazały też, że przed zasiedleniem Wyspy Wielkanocnej doszło do pojedynczego kontaktu pomiędzy mieszkańcami wschodniej Polinezji a grupą z Ameryki, która była najbliżej spokrewniona z dzisiejszymi rdzennymi mieszkańcami Kolumbii.
      W genomie mieszkańców Wyspy Wielkanocnej widać ślady kontaktów z Europejczykami oraz z Indianama z Chile (Pehuenche i Mapuche). Jednak kontakty z chilijskimi rdzennymi Amerykanami są związane z europejską kolonizacją Ameryki. Jedyny kontakt niezwiązany z kolonizacją, jaki mieszkańcy Rapa Nui mieli z mieszkańcami Ameryki, zaszedł pomiędzy nimi a kolumbijskim ludem Zenu. Podobnie zresztą było w przypadku innych wysp Polinezji, gdyż stwierdzono, że prekolumbijskie kontakty pomiędzy tymi obszarami nawiązywali Indianie zamieszkujący na północ od dzisiejszego Peru.
      Badania genetyczne znajdują potwierdzenie w badaniach lingwistycznych i historycznych. Od dawna zwraca się uwagę na pewne podobieństwo pomiędzy statuami z odległych wysp wschodniej Polinezji, a statuami znalezionymi w prekolumbijskim San Augustin w Kolumbii. Jednak silniejszym dowodem na kontakt jest polinezyjskie słowo „kumala” oznaczające słodkiego ziemniaka. Jest ono podobne do nazw nadanych tej roślinie na północy Ameryki Południowej, skąd ziemniaki pochodzą. Na przykład lud Canari z Ekwadoru używa wyrazu „cumal”. Tymczasem nazwy z języków Indian peruwiańskich są spokrewnione z językami z Andów pochodzącymi z dala od wybrzeży.
      Również geografia wspiera pogląd, że to ludy mieszkające na północ od Peru wybrały się do Polinezji. To właśnie na północ od Peru pustynie wybrzeża Pacyfiku przechodzą w lasy dostarczające budulca. I to właśnie z wybrzeży dzisiejszych Ekwadoru i Kolumbii tamtejsi mieszkańcy wybierali się na tratwach z drzewa balsa by handlować z mieszkańcami Mezoameryki. A współczesne symulacje komputerowe pokazują, że rozkład prądów morskich i wiatrów jest taki, że to właśnie z tratwy wypływające z północnych regionów Ameryki Południowej z największym prawdopodobieństwem mogą być zniesione w kierunku Polinezji. Podróżnicy tacy najprawdopodobniej najpierw trafiliby na Markizy Południowe lub na Tuamotu. Oba te archipelagi leżą w sercu wyspiarskiego regionu, w którym stwierdzono istnienie kolumbijskiego komponentu genetycznego.
      Najbardziej prawdopodobny scenariusz wygląda zatem tak, że około roku 1200 – najwcześniejsze szacunki wynikające z najnowszych badań genetycznych mówią o roku 1150 i wyspie Fatu Hiva na Markizach Południowych – doszło do kontaktu pomiędzy Polinezyjczykami a mieszkańcami północnych regionów Ameryki Południowej. Niewykluczone, że to Polinezyjczycy, zasiedlający kolejne wyspy, natknęli się na niewielką osiedloną już grupę pochodzącą z Ameryki Południowej.
      Nie można też wykluczyć innego wyjaśnienia. Otóż to grupa Polinezyjczyków mogła zawędrować do Ameryki Południowej i po jakimś czasie stamtąd wrócić. Mogli przy tym zabrać ze sobą mieszkańców Ameryki lub na terenie Ameryki doszło do mieszania się i do Polinezji powróciły osoby mające geny z Ameryki Południowej.
      Szczegóły badań zostały opublikowane w artykule Native American gene flow into Polynesia predating Easter Island settlement.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy przypatrzymy się strukturze nici DNA czy RNA zauważymy, że zawsze są one skręcone w prawo. Nigdy w lewo. Z biologicznego czy chemicznego punktu widzenia nie ma żadnego powodu, dla którego we wszystkich formach życia widać taką regułę. Wszystkie znane reakcje chemiczne powodują powstanie molekuł skręconych zarówno w prawo, jak i w lewo. Ta symetria jest czymś powszechnym. Nie ma też żadnego powodu, dla którego skręcone w lewo DNA miałoby być w czymkolwiek gorsze, od tego skręconego w prawo. A jednak nie istnieje lewoskrętne DNA. To tajemnica, która wymaga wyjaśnienia.
      Wielu naukowców sądzi, że taka struktura DNA i RNA pojawiła się przez przypadek, że skręcony w prawo genom był może nieco częstszy i w toku ewolucji wyparł ten skręcony w lewo. Naukowcy od ponad 100 lat zastanawiają się nad tym problemem.
      Niedawno na łamach Astrophysical Journal Letters ukazała się interesująca teoria, której autorzy twierdzą, że o takim, a nie innym kształcie genomu zadecydował... kosmos. Ich praca wskazuje na wpływ czynnika, który zdecydował o kierunku skręcenia genomu, a którego nie braliśmy dotychczas pod uwagę. Wydaje się to bardzo dobrym wytłumaczeniem, mówi Dimitar Sasselov, astronom z Harvard University i dyrektor Origins of Life Initiative.
      Twórcami nowej niezwykle interesującej hipotezy są Noemie Globus, astrofizyk wysokich energii z New York University i Center For Computational Astrophysics na Flatiron Institure oraz Roger Blandford, były dyrektor Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology na Uniwersytecie Stanforda. Oboje spotkali się w 2018 roku i w miarę, jak dyskutowali różne kwestie, zwrócili uwagę, że promieniowanie kosmiczne ma podobną prawostronną preferencję jak DNA. Takie wydarzenia jak rozpad cząstek zwykle nie wykazują preferencji, przebiegają równie często w prawo, jak i w lewo. Jednak rzadkim wyjątkiem od reguły są tutaj piony. Rozpad naładowanych pionów odbywa się według oddziaływań słabych. To jedyne oddziaływanie podstawowe o znanej asymetrii. Gdy piony uderzają w atmosferę, rozpadają się, tworząc cały deszcz cząstek, w tym mionów. Wszystkie miony mają tę samą polaryzację, która powoduje, że z nieco większym prawdopodobieństwem jonizują jądra atomów w genomie skręconym w prawo.
      Pierwsze ziemskie organizmy, które prawdopodobnie były czymś niewiele więcej niż nagim materiałem genetycznym, zapewne występowały w dwóch odmianach. Z genomem skręconym w lewo lub w prawo. Globus i Blandford wyliczyli, że w sytuacji promieniowania kosmicznego skręcającego w prawo, cząstki uderzające w ziemię z nieco większym prawdopodobieństwem wybijały elektron z genomu skręconego w prawo niż w lewo. Miliony czy miliardy cząstek promieniowania kosmicznego były potrzebne, by wybić jeden elektron z jednego genomu. Ale ta minimalna przewaga mogła wystarczyć. Wybicie elektronu prowadziło do mutacji. Zatem promieniowanie kosmiczne było dodatkowym czynnikiem wymuszającym ewolucję. Dzięki niemu genom skręcony w prawo rozwijał się nieco szybciej. Z czasem zyskał przewagę konkurencyjną nad genomem skręconym w lewo.
      Uczeni nie chcą jednak poprzestać na hipotezie. Pani Globus skontaktowała się z Davidem Deamerem, biologiem i inżynierem z University of California w Santa Cruz. Ten podpowiedział jej, że najprostszym testem, jaki przychodzi mu do głowy, będzie wykorzystanie standardowego testu Amesa. To metoda diagnostyczna sprawdzająca siłę oddziaływania mutagenu na bakterie. Deamer zaproponował, by zamiast poddawać bakterie działaniu związku chemicznego, zacząć je bombardować mionami i sprawdzić, czy wywoła to u nich przyspieszone mutacje.
      Jeśli eksperyment się powiedzie i pod wpływem mionów DNA bakterii będzie ulegało szybszym mutacjom, będzie do bardzo silne poparcie dla hipotezy Globus i Blandforda. Nie wyjaśni to jednak, dlaczego w ogóle pojawił się materiał genetyczny skręcony w lewo lub w prawo.
      To będzie bardzo trudny element do udowodnienia. Jeśli jednak ta hipoteza zyska potwierdzenie, będziemy mieli jeszcze jeden, niezwykle interesujący, mechanizm ewolucyjny, mówi Jason Dworkin, astrobiolog z Goddard Space Flight Center.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak się powszechnie uważa świnki morskie, jedne z najczęściej spotykanych zwierząt domowych na świecie, zostały po raz pierwszy udomowione w Peru. Były ważnym źródłem pożywienia, wykorzystywano je w ceremoniach religijnych, transportowano je i handlowano nimi w całej Ameryce Południowej. Po tysiącach lat, około roku 500, przewieziono je na Karaiby.
      Profesor Lisa Matisoo-Smith z nowozelandzkiego University of Otago od lat bada DNA roślin i zwierząt w regionie Pacyfiku, wykorzystując te dane do identyfikowania przewożących je ludzkich populacji i rekonstrukcji dróg ich przemieszczania się. Tym razem uczona postanowiła zbadać, skąd świnki morskie trafiły na Karaiby.
      Jako, że znacznie wcześniej zwierzęta te były przedmiotem handlu, można się było spodziewać, że przywieziono je z blisko położonej Kolumbii. Naukowcy wykorzystali szczątki świnek morskich z Karaibów, Peru, Kolumbii, Boliwii, Europy i Ameryki Północnej. I tu czekała ich pierwsza niespodzianka. Okazało się, że na Karaiby świnki morskie trafiły nie z Kolumbii, a prawdopodobnie z Peru. Jednak jeszcze większym zaskoczeniem było stwierdzenie, że szczątki świnek morskich z kolumbijskich Andów reprezentują najprawdopodobniej zupełnie inny gatunek. To zaś sugeruje, że do udomowienia świnki morskiej doszło niezależnie w Peru oraz w Kolumbii.
      Badania genetyczne oraz archeologiczne ujawniły też zmiany roli świnki morskiej w czasie.
      Były i wciąż są ważnym źródłem pokarmu w Ameryce Południowej oraz w kulturach stamtąd się wywodzących. Ludzie zabierali je ze sobą, wprowadzali na wyspy, na których nie występowały, wymieniali je na inne dobra, mówi Matisoo-Smith.
      Świnki morskie trafiły do Europy pod koniec XVI lub na początku XVII wieku. Zostały tam przywiezione przez Hiszpanów. Do Ameryki Północnej zawieziono je na początku XIX wieku w ramach handlu egzotycznymi zwierzętami. Już w XVIII wieku były używane w badaniach medycznych, gdyż pod wieloma względami są podobne do ludzi, wyjaśnia uczona.
      Obecnie wszystkie świnki morskie, zarówno te, które są domowymi pupilami, te sprzedawane na mięso w Ameryce Południowej czy Portoryko, jak i te używane w badaniach medycznych, pochodzą od udomowionej świnki morskiej z Peru, dodaje.
      Dlaczego jednak w jednych kulturach są domowymi pupilami, a w innych są zjadane? Prawdopodobnie ma to związek z tym, co dana kultura pozwala traktować jak żywność.
      Profesor Matisoo-Smith mówi, że zidentyfikowanie szczątków świnki morskiej z Karaibów pozwala nam lepiej zrozumieć szlaki handlowe i ruch ludności w tym regionie w ciągu ostatniego 1000 lat. Dzięki nim, lepiej rozumiemy interakcje społeczne pomiędzy trzema kontynentami. Mamy też lepszy pogląd na zróżnicowanie genetyczne gatunku i jego relacje z ludźmi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kobiety i mężczyźni różnią się między sobą pod względem przebiegu rozwoju, fizjologii czy przebiegu chorób. Różnice pomiędzy płciami manifestują się w wielu chorobach, w tym w nowotworach, zaburzeniach neurologicznych, chorobach układu krążenia czy autoimmunologicznych. Różnice te, które wpływają zarówno na częstotliwość występowania, przebieg jak i reakcję na leczenie różnych chorób znacząco utrudniają zarówno zapobieganie chorobom jak i sam proces leczenia. Słabo bowiem rozumiemy czynniki i mechanizmy biologiczne wpływające na różnice między płciami.
      Wiemy, że przynajmniej częściowo ma na to wpływ genetyka, że różnice biorą się działań chromosomów X i Y czy hormonów płciowych. Niewielkie różnice w ekspresji genów mogą przekładać się na spore zmiany. Wiadomo np. że pomiędzy płciami występują różnice w dostępności chromatyny, a to może objawiać się w różnym poziomie ekspresji genów.
      Naukowcy już wcześniej wykazali, że istnieją międzypłciowe różnice w pracy sieci regulacji genowych w przebiegu przewlekłej obturacyjnej choroby płuc czy raka jelita grubego. Tym razem postanowili systematycznie zbadać molekularne podstawy różnic pomiędzy płciami w różnych rodzajach tkanek.
      Na potrzeby badań przeanalizowali informacje o ekspresji 30 243 genów, w tym 1074 kodowanych przez chromosomy płciowe. W badaniach uwzględniono tylko te tkanki, które uzyskano zarówno od kobiet, jak i mężczyzn, w liczbie po ponad 30 próbek dla każdej z płci. W ten sposób od 548 osób (360 mężczyzn i 188 kobiet) uzyskano 8279 próbek reprezentujących 29 typów tkanek.
      Badania wykazały, że najwięcej genów o różnej ekspresji pomiędzy płciami występuje w tkance piersi, podskórnej tkance tłuszczowej, mięśniach szkieletowych, tkance skóry oraz tkance tarczycy. Najmniejsze zaś pod tym względem różnice zauważono w tkance układu pokarmowego, z wyjątkiem błony śluzowej przełyku.
      W piersiach różnice ekspresji występowały w 4181 genach (w tym w 4009 autosomalnych, czyli nie płciowych), drugą pod względem różnic tkanką była tłuszczowa podskórna, gdzie różnice pomiędzy płciami stwierdzono w ekspresji 482 genów (431 autosomalnych). W innych tkankach różnice były mniejsze. Ogólnie rzecz biorąc we wszystkich badanych 29 tkankach mediana liczby genów o różnej ekspresji wynosiła 64 (28 autosomalnych), czyli różnice dotyczyły 0,2% analizowanych genów (0,1% autosomalnych).
      Jak stwierdzają autorzy badań w podsumowaniu swojej pracy różnice pomiędzy płciami to jedne z najsłabiej poznanych aspektów chorób. Historycznie rzecz ujmując, płeć nie była odpowiednio brana pod uwagę. Wiele eksperymentów wykonywano tylko na mężczyznach, z analiz wykluczano chromosomy płciowe, a protokoły mapowania genów nie brały pod uwagę różnic płciowych. [...] Uzyskane przez nas wyniki wskazują, że proces regulacji genów, taki jak zmienność epigenetyczna, może być tym czynnikiem napędzającym różnice pomiędzy płciami o odniesieniu do zdrowia i chorób. Podkreślają przy tym, że różnice w regulacji genów pomiędzy płciami występują w każdej tkance, co wskazuje, że jest to proces systemowy, a nie izolowane zjawisko.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Anatolia, północny Lewant i Kaukaz odegrały niezwykle ważną rolę w rozwoju złożonych społeczności i kultur epoki miedzi i brązu. Najnowsze genomów 110 osób żyjących w okresie od 7500 do 3000 lat temu pozwoliły lepiej zrozumieć przemieszczanie się ludzi i niesionych przez nich kultur na krótko przed powstaniem pierwszych państw.
      Historię materialną badanego regionu znamy dość dobrze. Jednak słabo rozumiemy procesy, w wyniku których społeczności rolnicze zorganizowały się w państwa. Nie wiemy, czy proces ten nastąpił przede wszystkim w wyniku wymiany idei czy też jednocześnie dochodziło do wielkich ruchów ludności. Właśnie na tak postawione pytanie chcieli odpowiedzieć badacze z międzynarodowego zespołu naukowego pracujący pod kierunkiem specjalistów z Instytutu Historii Człowieka im. Maxa Plancka.
      Analizy genomów wykazały istnienie dwóch istotnych wydarzeń oraz dostarczyły dowodów na długodystansowe przemieszczenia się poszczególnych osób.
      Naukowcy dowiedzieli się, że przed około 8500 lat rozpoczął się proces genetycznego mieszania populacji Anatolii i południowego Kaukazu. Powstała wyjątkowa mieszanka genetyczna, która stopniowo rozprzestrzeniła się po całym regionie. Ta stopniowa zmiana profilu genetycznego mieszkańców całego regionu jest widoczna tysiące lat później od północno-centralnej po wschodnią Anatolię. Zwykle zachowanie ciągłości genetycznej wskazuje, że populacja była mało mobilna. Jednak naukowcy uważają, że w tym przypadku było inaczej. Ich zdaniem rozprzestrzenianie się genów z północnej i centralnej Anatolii po południe Kaukazu i góry Zagros wskazuje na mobilną populację, której geny mieszały się w Anatolii.
      Johannes Krause z Instytut Maxa Plancka mówi, że wskazuje to, iż w Azji Zachodniej dochodziło do genetycznego mieszania się ludzi i rozwoju społeczno-kulturowego, zanim jeszcze tamtejsi mieszkańcy pozostawili nam archeologiczne dowody zachodzenia takiego procesu.
      Tymczasem w północnym Lewancie, w przeciwieństwie do Anatolii, doszło do napływu nowych populacji. Odkryliśmy, że skład genetyczny populacji epoki brązu w takich miastach jak Alalach i Ebla na południu dzisiejszej Turcji i północy Syrii był inny niż populacji wcześniejszych. Zauważyliśmy istnienie subtelnych zmian genetycznych, które wskazują na wpływ grup z zewnątrz, wyjaśnia główna autorka badań, Eirini Skourtanioti z Instytutu Maxa Plancka.
      Najnowsze badania wniosą cenny wkład w dyskusję dotyczącą ruchów ludności pomiędzy III a II tysiącleciem przed Chrystusem.
      Obecnie obowiązują dwa główne poglądy. Jeden z nich mówi o stopniowo zwiększającej się liczbie kontaktów regionalnych, natomiast zwolennicy drugiego z poglądów twierdzą, że ruchy ludności w tamtym czasie były związane z potężną, trwającą 300 lat suszą, która miała miejsce około 4200 lat temu. Dowody archeologiczne wskazują, że w tym czasie opuszczona została dolina rzeki Chabur, a zabytki pisane mówią o migracji Amorytów (pochodzących prawdopodobnie z Półwyspu Arabskiego) i Hurytów (wywodzili się z Wyżyny Armeńskiej). Nowe geny w regionie Alalach i Ebly pochodziły – na co wskazują dowody archeologiczne – z Mezopotamii, jedna dotychczas nie udało się tego jednoznacznie potwierdzić.
      Badacze znaleźli dowody nie tylko na długoterminową zmianę genetyczną w skali całego regionu i całych populacji, ale też na przemieszczanie się poszczególnych osób na dalekie odległości. Profil genetyczny kobiety pochowanej w Alalach jest najbardziej podobny do genomu mieszkańców Azji Centralnej z epoki brązu. Zmarłą znaleziono na dnie studni, która była w tym czasie użytkowana. Zafascynowała mnie historia „pani ze studni”, przyznaje Philipp Stockhammer. To kobieta, która przebyła wielką odległość. Ze źródeł pisanych wiemy o kobietach, które w tym czasie przemierzały Azję Zachodnią, bardzo często ze swoimi małżonkami. Jednak tutaj mamy do czynienia z kobietą z Azji Centralnej. To dla nas zagadka.
      Obecnie dostępne narzędzia badawcze nie pozwalają nam stwierdzić, jaką drogą ta kobieta lub jej przodkowie dostali się z Azji Centralnej na północ Lewantu. Czy została zmuszona do opuszczenia swoich stron rodzinnych? Czy kobieta wpadła do studni przypadkiem czy została zamordowana?

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...