Tim Fitzharris/NGS
Giraffer skilte seg fra sin nærmeste slektning, okapi, ca 11,5 millioner år siden.
Kalle det en høy oppgave: forskere har dekodet genomet til giraffen og dens nærmeste slektning, okapi., Sekvensene, publisert på 17 Mai i Naturen Communications1, avslører sporene til den gamle mysteriet om hvordan giraffen utviklet seg sin uvanlig lang nakke og ben.
Forskere i Usa og Tanzania analysert genetisk materiale av to Masai giraffer (Giraffa camelopardalis tippelskirchi) fra Masai Mara National Reserve i Kenya, en i Nashville Zoo i Tennessee og en okapi fosteret (Okapia johnstoni) fra Hvit Eik Conservation Center i Yulee, Florida.,
«Dette er en mer fantastisk demonstrasjon av makt for sammenlignende genomics å koble utviklingen av dyr av arter på denne planeten molekylære hendelser som vi vet er en forutsetning for den ekstraordinære mangfoldet av liv på denne planeten,» sier David Haussler, direktør for Genomics Institute ved University of California, Santa Cruz.
Lang utsikt
Som den høyeste pattedyr på Jorden, giraffer kan nå høyder opp til nesten 6 meter, med halsen strekker seg 2 meter., For å hindre at du besvimer når de senker hodet å drikke vann, giraffer har utviklet en uvanlig sterk pumping mekanisme i deres hjerter som kan opprettholde et blodtrykk 2,5 ganger større enn for mennesker. For å holde sin balanse og nå spurter opp til 60 kilometer i timen, giraffer har en skråstilt rygg, lange bein og kort badebukser. Men med sin nærmeste slektning — okapi — ligner en sebra, og mangler de modifikasjoner.,
Tidligere genetisk forskning har antydet at okapi og giraffen skilte seg fra en felles stamfar omtrent 16 millioner år siden, sier studere co-forfatter Douglas Cavener, en biolog ved Pennsylvania State University, University Park. Men den siste studien fant at de to artene skilte seg mye mer nylig, om 11,5 millioner år siden.,
for Å identifisere genetiske endringer forbundet med giraffen er unike kvaliteter, Cavener og hans kolleger sammenlignet gen-kodende sekvenser av giraffen genom til de av okapi, og så til de av mer enn 40 andre pattedyr, inkludert sau, kyr og mennesker.
Tall tale
forskere har funnet ut om 70-gener i giraffen genom som viste tilpasninger ikke har sett i andre pattedyr. To tredjedeler av disse genene kode for proteiner knyttet regulerer ulike sider ved utvikling og fysiologi, spesielt i skjelett og hjerte-og karsystemet., Fire av dem, for eksempel, er ‘homeobox’ gener som er assosiert med utvikling av ryggraden og bena.
«Alle av disse genene i sjiraff — vi har dem selv. Hva var det som gjorde giraffer unike er bare til å leke med dem litt og endre dem i subtile måter,» Cavener sier.
Noen av de spesifikke gener identifisert er involvert i regulering av både skjelett og hjerte-og utvikling. Dette kan bety at mutasjoner i et lite antall gener kjører giraffen er tilpasninger, for eksempel en lang hals og en turboladet kardiovaskulære systemet, parallelt, sier Cavener.,
Denne studien identifiserer gener som er assosiert med giraffen er tilpasninger, men ikke bevise sin rolle i dyrets utvikling. Cavener og co-forfatter Morris Agaba — en molekylær genetiker ved Nelson Mandela African Institute for Science and Technology i Arusha, Tanzania — plan for å teste denne tilkoblingen ved å innføre ryggraden – og ben-relaterte mutasjoner i mus ved hjelp av gen-redigering teknikker. «Det ultimate ville være å gjøre en lang-necked mus,» Cavener vitser.,
Naturvernere som Derek Lee, en kvantitativ økolog i Vill Natur Institute i Weaverville, North Carolina, se en mer umiddelbar nytte av nye funn: å bringe oppmerksomhet til situasjonen for giraffer. I Afrika er savannah woodlands, giraffer fest på akasie trær og tjene som byttedyr for predatorer som løver og hyener. Men i de siste 15 årene, og deres antall har falt med 40% som et resultat av habitat tap og ulovlig jakt for bushmeat. Det er omtrent 80,000 giraffer venstre på kontinentet.
«Giraffer har gått ned de bratte skråningene i naturen, sier Lee., «Det ville være en parodi, å miste denne flotte dyr når vi bare begynt å forstå sin genetiske kode.»