• Αναζήτηση

Δυο μεταλλάξεις «γέννησαν» το αναπαραγωγικό μας σύστημα

Δύο μικρά, τυχαία λαθάκια, τα οποία εμφανίστηκαν σε ένα σημαντικό γονίδιο πριν από μισό δισεκατομμύριο χρόνια, φαίνεται ότι άνοιξαν τον δρόμο για την εξέλιξη του ορμονικού και αναπαραγωγικού μας συστήματος, υποδεικνύει νέα γενετική μελέτη. Οι δύο μικρές αλλά κρίσιμες μεταλλάξεις επηρέασαν καθοριστικά την εξέλιξη των λεγόμενων στεροειδών ορμονών, όπως τα οιστρογόνα, η τεστοστερόνη και η κορτιζόλη, αναφέρουν οι αμερικανοί ερευνητές στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences».

Δύο μικρά, τυχαία λαθάκια, τα οποία εμφανίστηκαν σε ένα σημαντικό γονίδιο πριν από μισό δισεκατομμύριο χρόνια, φαίνεται ότι άνοιξαν τον δρόμο για την εξέλιξη του ορμονικού και αναπαραγωγικού μας συστήματος, υποδεικνύει νέα γενετική μελέτη.

Καθοριστικός ρόλος στην εξέλιξη των στεροειδών ορμονών

Οι δύο μικρές αλλά κρίσιμες μεταλλάξεις επηρέασαν καθοριστικά την εξέλιξη των λεγόμενων στεροειδών ορμονών, όπως τα οιστρογόνα, η τεστοστερόνη και η κορτιζόλη, αναφέρουν οι αμερικανοί ερευνητές στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences».

«Αν αυτές οι δύο μεταλλάξεις δεν είχαν συμβεί, οι άνθρωποι σήμερα θα έπρεπε να χρησιμοποιούν διαφορετικούς μηχανισμούς για να ρυθμίζουν την εγκυμοσύνη, τη λίμπιντο, την αντίδραση στο στρες, τη λειτουργία των νεφρών, τη φλεγμονή και την εμφάνιση των ανδρικών και γυναικείων χαρακτηριστικών στην εφηβεία» λέει ο Τζο Θόρτον του Πανεπιστημίου του Σικάγου, επικεφαλής της μελέτης.

Σε συνεργασία με συναδέλφους του από άλλα αμερικανικά πανεπιστήμια, ο Θόρτον προχώρησε σε ένα είδος αναπαράστασης της εξέλιξης μιας ομάδας πρωτεϊνών που ονομάζονται υποδοχείς των στεροειδών ορμονών.

Καθένας από τους υποδοχείς αυτούς αναγνωρίζει μια διαφορετική ορμόνη και αναλαμβάνει να μεταφέρει στα κύτταρα το αντίστοιχο ορμονικό μήνυμα.

Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι όλοι οι υποδοχείς των στεροειδών προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο που αναγνώριζε μόνο τα οιστρογόνα.

Με μεθόδους μοριακής «αρχαιολογίας»

Στη νέα ανάλυση, οι ερευνητές χρησιμοποιούν μεθόδους μοριακής «αρχαιολογίας» για να προσδιορίζουν πώς μπορεί να εξελίχθηκε το γονίδιο αυτού του αρχικού υποδοχέα. Χρησιμοποιώντας μαθηματικά εργαλεία για να συγκρίνει τις ομοιότητες και τις διαφορές ανάμεσα στα γονίδια των σημερινών υποδοχέων των οιστρογόνων, η ερευνητική ομάδα υπολόγισε ότι το γονίδιο του προγονικού υποδοχέα άρχισε να αλλάζει πριν από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια, πριν καν εμφανιστούν τα σπονδυλωτά ζώα στη Γη.

Η ανάλυση επέτρεψε επίσης να προσδιοριστεί η γονιδιακή αλληλουχία αυτού του προγονικού υποδοχέα. Χρησιμοποιώντας ως αφετηρία αυτή την αλληλουχία, την οποία συνέκριναν με τις αλληλουχίες των σημερινών γονιδίων, οι ερευνητές προσδιόρισαν ποιες μπορεί να ήταν οι κρίσιμες μεταλλάξεις.

Προκειμένου όμως να βεβαιωθεί ότι οι μεταλλάξεις αυτές όντως έπαιξαν ρόλο στην εξέλιξη, οι ερευνητές δημιούργησαν συνθετικά αντίγραφα του προγονικού υποδοχέα στα οποία εισήγαγαν τις μεταλλάξεις.

Αλλαγή ενός μόνο αμινοξέος

Τα πειράματα έδειξαν ότι δύο και μόνο μεταλλάξεις, καθεμία από τις οποίες άλλαξε μόνο ένα αμινοξύ στις πρωτεΐνες του υποδοχέα, ήταν αρκετές για να μειώσουν κατά 70.000 φορές την ευαισθησία του υποδοχέα στα οιστρογόνα.

Και αυτή η μείωση της ευαισθησίας, ή «συγγένειας», με τον υποδοχέα επέτρεψε τελικά να εμφανιστούν νέες στεροειδείς ορμόνες.

Η μελέτη καταδεικνύει ότι μερικές φαινομενικά ασήμαντες μεταλλάξεις, οι οποίες αλλάζουν μόνο μερικά άτομα στις παραγόμενες πρωτεΐνες, μπορούν να είναι αρκετές για να πυροδοτήσουν εξελικτικά άλματα.

Μέσα σε μόλις 500 εκατομμύρια χρόνια, οι στεροειδείς ορμόνες έγιναν ο βασικός μηχανισμός με τον οποίο τα θηλαστικά και άλλα ζώα ρυθμίζουν τις πιο κρίσιμες παραμέτρους της ζωής τους.

Περαιτέρω γενετικές μελέτες ίσως επιτρέψουν στους ερευνητές να ολοκληρώσουν τη γενετική αναπαράσταση αυτού του θαύματος.

Science
Σίβυλλα
Helios Kiosk