Sunt oamenii rezultatul unei „greşeli” a naturii?

Vestea bună este că aceste dublări ale ADN-ului străvechi au dus la dezvoltarea sistemelor celulare de comunicare, motiv pentru care, acum, celulele noastre integrează informaţii mult mai bine decât orice smartphone existent. Partea proastă este că defecţiunile sistemului de comunicare pot cauza diabet, cancer sau boli neurologice.

„De obicei, organismele care se reproduc sexuat au două copii ale întregului genom, câte una moştenită de le fiecare dintre părinţi. Acum 500 milioane de ani, acest proces „s-a produs greşit” şi un nevertebrat a primit de două ori mai multe gene decât în mod normal”, a explicat coautorul Carol MacKintosh.

Oamenii de ştiinţă sunt de părere că acelaşi proces s-a produs şi atunci când plantele au început să evolueze. Mutaţia s-a produs la un singur exemplare care, cu timpul s-a reprodus şi a prosperat.

„Totuşi, duplicările nu au fost stabile şi din acest motiv multe dintre genele ce au rezultat atunci s-au pierdut pe parcurs, cu mult înainte de apariţia omului”, a adăugat MacKintosh.

Totuşi, unele dintre acele gene au supravieţuit.

Studiul s-a bazat pe cercetarea a câteva sute de proteine care funcţionează în celulele umane, unde coordonează răspunsurile acestora la factorii de creştere şi la insulină. Proteinele de bază implicate în acest proces poartă numele de 14-3-3. Pentru acest studiu, oamenii de ştiinţă au cartografiat şi clasificat proteinelor şi au întreprins analiza lor biochimică. Acest lucru a scos la iveală faptul că proteinele existau încă de atunci când genomul a fost dublat, adică din Cambrian.

Primul animal care a suferit duplicările a rămas anonim, dar segmentarea genetică arată că amfioxul (foto), un nevertebrat din zilele noastre, seamănă foarte mult cu animalul nevertebrat de acum 500 de ani, dinainte ca mutaţia se se fi produs. Prin urmare „amfioxul poate fi privit ca un văr îndepărtat al tuturor vertebratelor”. Proteinele moştenite par să fi evoluat pentru a acţiona „în echipă” cu scopul de a regla mai multe instrucţiuni ale factorilor de creştere.

„Cu alte cuvinte, aceste sisteme din interiorul celulelor umane reacţionează ca un sistem de multiplexare a semnalelor, precum cel ce le permite telefoanelor noastre mobile să recepţioneze mai multe mesaje”, a explicat MacKintosh. Cu toate acestea, specialiştii admit că această muncă în echipă s-ar putea să nu fie întotdeauna benefică. Dacă o funcţie critică este realizată de o singură proteină, atunci pierderea ei sau mutaţia produsă ar putea fi letală. Pe de altă parte, dacă proteinele acţionează ca o echipă şi una sau mai multe dintre ele se pierd sau suferă mutaţii, individul are şanse de supravieţuire, dar poate suferi tulburări debilitante, boli precum diabetul sau cancerul.

Sursa: Discovery News