Již dávno je známo, že i druhy jako vlci, psi, koi-woi, velké kočky a velryby se mohou křížit. Navzdory této výměně genů však tato zvířata zůstávají odlišnými druhy. Nová publikace v časopise Nature vrhá světlo na tento jev a odhaluje neobvyklou oblast v chromozomu X, která funguje jako silná dočasná buňka, která zachovává genetické rozdíly mezi druhy.
Vědci z Texas A&M University’s Veterinary Medicine and Biomedical Sciences (VMBS) použili pokročilou umělou inteligenci k analýze genomů 22 druhů savců. To odhalilo obrovskou oblast na chromozomu X zvanou X-vázaná oblast bez rekombinace (XLRD), která zůstala pozoruhodně nezměněna po více než 100 milionů let. Tato oblast pokrývá téměř 30 % chromozomu X a působí jako bariéra pro výměnu genů a pomáhá udržovat hranice druhů i v přítomnosti křížení.
„Dříve jsme neměli podrobné mapy toho, jak se geny během reprodukce směšují,“ vysvětluje Dr. Nicole Foley, hlavní autorka studie. “Toto promíchávání genetického materiálu prostřednictvím rekombinace často komplikuje pokusy vysledovat evoluční vztahy. Genomová analýza založená na umělé inteligenci nyní umožňuje vědcům rozluštit tento skrytý vývojový plán.”
XLRD funguje jako provizorní zařízení, které uchovává snímek rodinných vztahů, které by jinak byly maskovány rozšířenou výměnou genů mezi druhy.
“Překvapivé je, že XLRD se zdá být opakujícím se a prastarým znakem u savců,” říká Foley. “Zarývá se do stejného místa na X chromozomech různých druhů. To naznačuje, že se tam děje něco funkčně důležitého.”
Objev této konzervované oblasti byl obzvláště překvapivý, protože předchozí studie naznačovaly, že reprodukční bariéry vznikají nezávisle a rychle napříč různými skupinami druhů.
Zásadní role při formování druhů
Kromě toho, že XLRD působí jako genetické provizorium, zdá se, že hraje důležitou roli ve speciaci, procesu, kterým se vyvíjejí nové druhy. Tato oblast je velmi hustě osídlena geny spojenými s reprodukcí obou pohlaví, včetně těch, které se podílejí na supresi X chromozomu. Dr. Bill Murphy, vedoucí člen výzkumného týmu, naznačuje, že jedinečné genetické spínače zabudované v XLRD a kolem něj mohou hrát významnou roli v neplodnosti pozorované u hybridních potomků a reprodukční izolaci v přírodě. Tato zjištění dokonce naznačují potenciální souvislosti mezi XLRD a lidskými reprodukčními poruchami, jako je onemocnění polycystických vaječníků.
Tento výzkum otevírá nové možnosti pro pochopení složitosti reprodukce u zvířat i lidí. Odhalením tajemství ukrytých v této prastaré genetické skrýši mohou vědci získat cenný náhled na reprodukční dysfunkci a nakonec přispět k řešení problémů s neplodností.
