O estudo do ADN dunha primitiva lamprea de peixe sen mandíbulas permitiu aos xenetistas rusos atopar a resposta á pregunta de como os nosos antepasados conseguiron un cerebro complexo e o cranio necesarios para iso.
Na revista Scientific Reports descríbese o descubrimento dun xene especial, cuxa evolución deu aos nosos antepasados tanto o cranio como o cerebro. Segundo Andrei Zaraisky, en representación do Instituto de Química Bioorgánica da Academia de Ciencias de Rusia, o xene Anf / Hesx1 atopouse na lamprea, que é o vertebrado vivo máis antigo. É de supoñer que foi a aparición deste xene o que marcou o punto de inflexión tras o cal se fixo posible a aparición do cerebro nos vertebrados.
Unha das características máis importantes que distingue a fauna moderna dos vertebrados dos invertebrados é a presenza dun cerebro complexo e desenvolvido. En consecuencia, co fin de protexer o delicado tecido nervioso de posibles danos, formouse unha dura funda protectora. Pero como apareceu esta cuncha e o que apareceu antes - o cranio ou o cerebro - aínda se descoñece e segue sendo un tema controvertido.
Coa esperanza de atopar unha resposta a esta pregunta, os científicos observaron o desenvolvemento, a actividade e a existencia de xenes para as mixinas e lampreas, que son os peixes máis primitivos. Segundo os científicos, estes peixes sen mandíbulas teñen moito en común cos primeiros vertebrados que viviron no océano primario da Terra hai uns 400-450 millóns de anos.
Estudando o traballo dos xenes en embrións de lamprea, Zaraisky e os seus colegas puideron arroxar parcialmente luz sobre a evolución dos vertebrados, á que, como se sabe, pertencen os humanos. Os investigadores agora determinan que xenes están no ADN dos vertebrados e cales non están nos invertebrados.
Segundo os xenetistas rusos, en 1992 foron capaces de atopar un xene interesante (Xanf) no ADN dos embrións de ra, que determinou o crecemento da parte frontal do embrión, incluíndo a cara e o cerebro. Despois suxeriuse que este xene podería establecer o crecemento do cerebro, do cranio e dos vertebrados. Pero esta opinión non recibiu apoio, xa que este xene estaba ausente en mixinas e lampreas, os vertebrados máis primitivos.
Pero máis tarde este xene atopouse no ADN dos peixes mencionados, aínda que de forma lixeiramente alterada. Foron necesarios enormes esforzos para poder extraer o esquivo Hanf dos embrións e demostrar que funciona como o seu análogo no ADN de humanos, ras e outros vertebrados.
Para iso, os científicos criaron os embrións das lampreas do Ártico. Despois diso, agardaron ata o momento en que a cabeza comezou a desenvolverse e extraeron unha masa de moléculas de ARN. Estas moléculas son producidas polas células cando "len" xenes. Despois invertíuse este proceso e os científicos recolleron moitas cadeas de ADN curtas. De feito, son copias de xenes máis activos en embrións de lamprea.
Resultou moito máis doado analizar tales secuencias de ADN. O estudo destas secuencias deu aos científicos a oportunidade de atopar cinco versións probables do xene Xanf, cada unha delas con instrucións únicas para a síntese de proteínas. Estas cinco versións practicamente non difiren das que se atoparon no corpo das ras nos afastados anos 90.
O traballo deste xene nas lampreas resultou ser case o mesmo que no seu imposto sobre o ADN dos vertebrados máis avanzados. Pero houbo unha diferenza: este xene foi incluído no traballo moito máis tarde. Como resultado, o cranio e o cerebro das lampreas son pequenos.
Ao mesmo tempo, a similitude da estrutura do xene da lamprea Xanf e a "ra" Anf / Hesx1 indica que este xene, que apareceu hai uns 550 millóns de anos, determina a propia existencia de vertebrados. O máis probable é que fose el o que foi un dos principais motores da evolución dos vertebrados en xeral e dos humanos en particular.
