شقایق دریایی لوله‌ای دارای بزرگترین ژنوم میتوکندری

MacTavish · 25/8/19

بیگ بنگ: بتازگی محققان گزارش دادند که شقایق دریایی لوله‌ای بنام (ایساراکنانتوس نوکترنز)، دارای رکورد بزرگترین ژنوم میتوکندری است که تا به امروز مشاهده شده است: این جانور یک نوع موجود دریایی است که شبیه گل‌های ماقبل تاریخ میباشد، شقایق دریایی لوله‌ای دارای ۸۰۹۲۳ جفت پایه ژنوم در مقایسه با ۱۶۵۶۹ جفت پایه ژنوم انسان است.

به گزارش بیگ بنگ، میتوکندری‌ها ساختارهای دوبعدی هستند که در میان سلول‌های خارج از هسته قرار دارند. این ساختارها وظیفۀ تولید انرژی را بر عهده دارند و گاهی اوقات بعنوان “نیروگاه‌های سلولی” موجودات زنده نامیده می شوند. دی‌ان‌ای میتوکندریایی(mtDNA) معمولا دایره‌ای شکل هستند و اطلاعات بسیار کمتری را نسبت به دی ان ای هسته‌ای در خود نگاه می دارند.

دی‌ان‌ای میتوکندریایی شقایق دریایی لوله‌ای یک سر واقعی است که بخش‌های تیز و درازی با نظم غیر منتظره از آن بیرون زده‌اند. پروفسور مگ دالی، استاد ارشد دانشگاه ایالت اوهایو گفت:«این موجودات باستانی رفتار و آناتومی ساده‌ای دارند و بنابراین ما تاکنون ساختارهای درونی آنها را بسیار ساده در نظر می گرفتیم. اما هم اکنون فهمیدیم که بیولوژی آنها کاملا پیچیده است. ژنوم این شقایق‌های دریایی لوله‌ای احتمالا بسیار پیچیده‌تر از حیواناتی نظیر حلزون‌ها، حشرات و مهره‌داران باشد.

با استفاده از فناوری فوق پیشرفته سوپر کامپیوتری، پروفسور دالی و همکارانش دو گونه از شقایق‌های دریایی لوله‌ای بنام‌های ایساراکنانتوس نوکترنز و پاکیکریانتیس مگنز را مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که اولی دارای ۵ قطعه دی‌ان‌ای میتوکندریایی خطی و دیگری دارای ۸ عدد است.

قبلا، دانشمندان یک ژنوم خطی را در میتوکندری ستاره دریایی پیدا کرده بودند، اما ساختار خطی و تنوع زیادی که در اندازه و تعداد قطعات میتوکندری شقایق دریایی لوله‌ای مشاهده شده بی‌سابقه بوده است. پروفسور دالی گفت: «ما فکر می کنیم که ترتیب حلقه‌های معمولی که در این جانور مشاهده شده بسیار منحصربفرد است، زیرا یکی از مزایای استفاده از میتوکندری‌ای با ژنوم حلقوی این است که براحتی تکثیر می شود.»

وی افزود: « بنابراین ما تصور میکنیم که این طراحی حلقوی شکل همان چیزی است که به میتوکندری کمک می کند تا کار خود را به سرعت و با کارآمدی هرچه بهتر انجام دهد. تاکنون هیچ دلیلی برای شقایق‌هایی که دارای چنین ژنوم میتوکندری غیرمعمولی هستند پیدا نشده است.»

دکتر سرجیو استامپار، پژوهشگر دانشگاه استادیو پالیستا در سائوپائولوی برزیل، گفت:«دو گونه مورد بررسی در این تحقیق نماینده‌ای از بزرگترین گروه‌های شکوفه‌سانان هستند. لذا نتایج بدست آمده نشان دهنده کشف قابل توجهی است چرا که علاوه بر اندازۀ بزرگ ژنوم، کشف شگفت‌انگیز دیگر ما این است که متوجه شدیم تفاوت بزرگی بین این دو گونه وجود دارد.»

این کار سوالات بسیاری را مطرح می کند، زیرا تغییر قابل ملاحظه ژنوم‌های دایره‌ای به خطی در شقای‌های دریایی نباید یک فرایند ساده باشد. لذا باید تحقیقات گسترده‌ای در مورد فرگشت گروه‌های مختلف حیواناتی نظیر ستاره دریایی، مرجان‌ها و شقایق‌های دریایی صورت گیرد.

پروفسور دالی گفت: «انتظار مشاهده شباهت‌هایی در میان موجودات دریایی که از لحاظ ظاهر و عملکرد کاملا پیر و نسبتا ساده هستند و تحت فشار فرگشتی یکسانی قرار گرفته‌اند، چندان دور از ذهن نیست، اما شواهد جدید پرسش‌های زیادی را مطرح نموده است. شاید همه این فرگشت‌ها از یک جا شروع شده، اما بعدها این موجودات شیوه‌های مختلفی را برای فرگشت یافته‌اند.