NOVO ISTRAŽIVANJE

Hrvatski znanstvenici otkrili fascinantan genetski paradoks

24.04.2024 u 15:13

Bionic
Reading

Skupina hrvatskih znanstvenika s Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu, Hrvatskoga katoličkog sveučilišta i Instituta Ruđer Bošković objavila je rad koji pokazuje da je genetsko pojednostavljivanje glavni mehanizam koji stvara biološku raznolikost na Zemlji

Kako je priopćio Institut Ruđer Bošković (IRB), u istraživanju objavljenu u multidisciplinarnom znanstvenom časopisu Nature Communications, hrvatski znanstvenici otkrili su da svi današnji višestanični organizmi, poput životinja, biljaka i gljiva, imaju puno jednostavnije genome u usporedbi s njihovim dalekim predcima.

To znači da je pojednostavljenje genoma, a ne njihovo usložnjavanje, dominantan evolucijski proces koji oblikuje naše genetske informacije, napominje IRB i dodaje kako rezultati otkrivaju fascinantan paradoks da složeni organizmi, poput ljudi, imaju mnogo manje vrsta gena od svojih dalekih jednostaničnih predaka koji su živjeli prije više milijardi godina.

IRB napominje da su znanstvenici, kako bi objasnili ovaj genetski paradoks, uveli novo načelo koje se temelji na ideji eksternalizacije (outsourcinga) genskih funkcija. 'Preslikavanje genoma na ukupnu složenost organizama tijekom evolucijskog vremena slabo je istraženo područje', izjavio je Tomislav Domazet-Lošo s IRB-a, koji je zajedno s Mirjanom Domazet-Lošo s FER-a vodio istraživanje.

Mirjana Domazet-Lošo istaknula je kako njihov rad pokazuje da višestanični organizmi kontinuirano pojednostavljuju svoje genome. 'Ovaj paradoksalni nesrazmjer između ukupne složenosti organizama i njihovih genoma objasnili smo pomoću procesa kojeg smo nazvali funkcionalni outsourcing', dodala je.

Koncept funkcionalnog outsourcinga podrazumijeva da je svaka genska funkcija koja je skupa za organizam potencijalna meta evolucijskog pojednostavljenja, ističe IRB i dodaje kako je logika iza ovog fenomena vrlo jednostavna: zašto bi organizam sam proizvodio energetski skupe genske proizvode, ako postoji jeftinija opcija da ih dobije iz okoliša pomoću neke biološke interakcije kao što je na primjer parazitizam, predacija ili simbioza?

IRB ocjenjuje kako je outsourcing genskih funkcija analogan poslovnoj praksi outsourcinga. Tomislav Domazet-Lošo istaknuo je kako evolucija biljaka dobro ilustrira fenomen genskog outsourcinga i dodao kako je prijelaz iz vodenih okoliša na kopno suočio biljke s brojnim životnim ugrozama.

'Rane kopnene biljke nosile su se s ovim problemima zadržavajući bogatu kolekciju najrazličitijih tipova gena u svojim genomima', rekao je i dodao kako su onda kada su se formirale prve šumske zajednice što uključuje i različite životinje i gljive, nastali stabilniji uvjeti u kojima je eksplodirao outsourcing genskih funkcija.

To je, smatra, s jedne strane pojednostavnilo genome, dok je s druge strane dovelo do nastanka složenijih ekosustava s mnoštvom bioloških ovisnosti i interakcija.

IRB ističe kako istraživaču zaključuju da je outsourcing genskih funkcija, koji dovodi do znatnih pojednostavljenja genoma, i danas dominantan evolucijski trend. U suvremenim ekosustavima svi organizmi intenzivno iskorištavaju jedni druge, napominje IRB i dodaje kako to znači da su svi oni svojevrsni paraziti u zamršenoj mreži bioloških interakcija.

Istraživači zaključuju kako je taj stalni ekonomski rat između organizama proizveo nevjerojatnu bioraznolikost kojoj danas svjedočimo. Istraživački tim, uz Tomislava Domazet-Lošu s IRB-a i Mirjanu Domazet-Lošo s FER-a, čine Tin Široki te Korina Šimičević s FER-a. Istraživanje je financirano u sklopu projekta Hrvatske zaklade za znanost, potpore Grada Zagreba, Zaklade Adris te Europskog fonda za regionalni razvoj.