Tim Fitzharris/NGS
Žirafy lišily od jejich nejbližší příbuzný, okapi, asi 11,5 milionu let.
nazývají to vysoký úkol: vědci dekódovali genomy žirafy a jejího nejbližšího příbuzného, okapi., Sekvence, zveřejnila dne 17. Května v Přírodě Communications1, odhalit stopy k věku-staré tajemství, jak žirafa vyvinul svůj neobvykle dlouhý krk a nohy.
Výzkumníci ve Spojených Státech a Tanzanie analyzovali genetický materiál dvou Masai žirafy (Giraffa camelopardalis tippelskirchi) z Masai Mara Národní Rezervace v Keni, jeden v Nashville Zoo v Tennessee a okapi plodu (Okapia johnston) z White Oak Conservation Center v Yulee, Florida.,
„Toto je další nádherná ukázka síly srovnávací genomika připojit evoluce živočišných druhů na této planetě molekulární události, které víme, že se musí opírat o mimořádné rozmanitosti života na této planetě,“ říká David Haussler, ředitel Genomics Institute na University of California, Santa Cruz.
Long view
jako nejvyšší savci na Zemi mohou žirafy dosahovat výšek až téměř 6 metrů, přičemž krky se táhnou 2 metry., Aby se zabránilo mdloby, když skloní hlavu, aby se napili vody, žiraf vyvinuli neobvykle silný čerpací mechanismus v jejich srdcích, které mohou udržovat krevní tlak 2,5 krát větší než u lidí. Aby si udrželi rovnováhu a dosáhli sprintů až 60 kilometrů za hodinu, mají žirafy skloněná záda, dlouhé nohy a krátké kmeny. Ale jejich nejbližší příbuzný-okapi-připomíná zebru a postrádá tyto úpravy.,
Předchozí genetické výzkumy naznačují, že okapi a žirafou odchýlil od společného předka zhruba 16 milionů let, říká spoluautor studie Douglas Cavener, biolog na Pennsylvania State University v University Park. Nejnovější studie však zjistila, že se oba druhy lišily mnohem nedávno, asi před 11, 5 miliony let.,
identifikovat genetické změny spojené s žirafa jedinečné vlastnosti, Cavener a jeho kolegové ve srovnání genů kódujících sekvencí žirafy genomu k těm okapi, a pak na ty, více než 40 dalších savců, včetně ovcí, krav a lidí.
Tall tale
vědci našli v genomu žirafy asi 70 genů, které vykazovaly úpravy, které nebyly vidět u jiných savců. Dvě třetiny těchto genů kódují proteiny spojené s regulací různých aspektů vývoje a fyziologie, zejména v kosterním a kardiovaskulárním systému., Čtyři z nich jsou například geny „homeobox“ spojené s vývojem páteře a nohou.
“ všechny tyto geny v žirafě – máme je sami. Žirafy jsou jedinečné jen proto, aby se s nimi trochu pohrávaly a měnily je jemnými způsoby,“ říká Cavener.
některé z identifikovaných specifických genů se podílejí na regulaci jak kosterního, tak kardiovaskulárního vývoje. To by mohlo znamenat, že mutace v malém počtu genů řídí žirafy adaptace, jako je dlouhý krk a přeplňovaný kardiovaskulární systém, paralelně, říká Cavener.,
tato studie identifikuje geny spojené s adaptacemi žirafy, ale neprokazuje jejich roli ve vývoji zvířete. Cavener a co-autor Morris Agaba — molekulární genetik na Nelson Mandela Africký Institut pro Vědu a Technologie v Arusha, Tanzanie — plán na test této souvislosti zavedením páteře a nohou-související mutací u myší pomocí gen pro úpravy techniky. „Nejlepší by bylo udělat myš s dlouhým hrdlem,“ vtipkuje Cavener.,
Ochránci přírody, jako jsou Derek Lee, kvantitativní ekolog v Přírodě Ústavu v Weaverville, Severní Karolína, vidět více bezprostřední užitek z nových poznatků: upozornil na neutěšenou situaci žiraf. V afrických savanách se žirafy hodují na akáciových stromech a slouží jako kořist pro dravce, jako jsou lvi a hyeny. Ale v posledních 15 letech se jejich počet snížil o 40% v důsledku ztráty stanoviště a nezákonného lovu bushmeat. Na kontinentu zbývá zhruba 80 000 žiraf.
„žirafy ve volné přírodě prudce poklesly,“ říká Lee., „Bylo by parodií ztratit toto nádherné zvíře, když teprve začínáme chápat jeho genetický kód.“