เวิร์มฮาวายสายพันธุ์หนึ่งได้ช่วยเปิดโปงยีนที่ได้รับการศึกษามายาวนานว่าเป็นเพียงความเห็นแก่ตัวธรรมดาๆ พวกสแกมเมอร์เอาชนะโอกาสที่จะได้รับมรดกตามปกติและแพร่กระจายอย่างรวดเร็วโดยทำให้แม่เวิร์มวางยาพิษต่อลูกหลานบางส่วนนักชีววิทยาได้พูดคุยกันมานานหลายทศวรรษว่ายีนสองตัวในไส้เดือนฝอยในห้องปฏิบัติการที่คุ้นเคยCaenorhabditis elegansอาจช่วยให้ตัวอ่อนสร้างอวัยวะได้อย่างไร Leonid Kruglyak นักพันธุศาสตร์จาก UCLA กล่าวว่าการทำงานกับสายพันธุ์ธรรมชาติที่ได้รับการศึกษาเพียงเล็กน้อยทำให้เกิดการทบทวนบทบาทที่เป็นประโยชน์ของยีนตามที่คาดคะเน
แทนที่จะทำการแกะสลักร่างกาย ยีนsup-35จะให้ไข่ที่มีสารพิษ
ซึ่งจะฆ่าพวกมันหลังจากการปฏิสนธิ พบ postdocs สองแห่งในห้องทดลอง Kruglyak ยีนของสารพิษไม่ได้เป็นพิษต่อตัวมันเองจากแหล่งรวมของยีน เพราะมันเชื่อมโยงกับพันธมิตรpha-1ที่ช่วยให้ตัวอ่อนผลิตยาแก้พิษได้ ตัวอ่อนจะตายเว้นแต่พวกมันจะสืบทอดสำเนาของยีนยาแก้พิษในไข่หรือสเปิร์ม ดังนั้นคู่หูที่เป็นพิษกับยาแก้พิษจึงสามารถแพร่กระจายอย่างรวดเร็วผิดปกติผ่านประชากร
การทำแม่วางยาพิษให้ลูกของเธอเป็นครั้งคราวไม่ได้เป็นประโยชน์กับเธอแต่ช่วยยีนได้อย่างแน่นอน ดังนั้นsup-35และpha-1 ที่รู้จักกันมานาน ซึ่งเรียกว่าองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่เห็นแก่ตัว ทีมงานของ Kruglyak เสนอให้วันที่ 11 พฤษภาคมในScience
การวิเคราะห์นั้น “แม่นยำมาก” นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กกล่าว ความคิดที่ว่ายีนสามารถประพฤติตัวเห็นแก่ตัว ส่งเสริมการแพร่กระจายของตัวเองโดยไม่คำนึงถึงผลประโยชน์ของโฮสต์ ครั้งหนึ่งเคยเป็นข้อขัดแย้ง ( SN: 3/19/16, p. 12 ) แต่เมื่อเทคนิคอณูชีววิทยาดีขึ้น นักวิจัยได้พบตัวอย่างมากขึ้นเรื่อยๆ ความเห็นแก่ตัวหลายรูปแบบที่น่าทึ่งที่สุด กลโกงการฆาตกรรม มาจากแบคทีเรีย ดังนั้น แวร์เรนจึงยินดีกับการ หลอกลวงของ C. elegansเนื่องจากเป็นกรณีที่พบได้ยากในสัตว์ต่างๆ
เรื่องราวดำเนินต่อไปด้านล่างภาพ
ผลกระทบที่เป็นพิษ
การได้รับยาพิษจากแม่ไม่สำคัญหรอกว่าเธอจะถ่ายทอดยีนสำหรับยาแก้พิษไปด้วยหรือไม่ นั่นคือจำนวนไส้เดือนฝอยในห้องปฏิบัติการC. elegans จำนวนเท่าใดจึง เติบโตเป็นร่างปกติ (ซ้าย) โดยมีท่อป้อนอาหารด้านในกว้าง หากไม่มียาแก้พิษ (ขวา) เวิร์มก็จะเติบโตเป็นหลอดที่มีรูปร่างผิดปกติและไม่สามารถสูบฉีดแบคทีเรียที่ต้องการสำหรับอาหารได้
E. BEN-DAVID, A. BURGA, L. KRUGLYAK/ SCIENCE 2017
ห้องทดลองของ Kruglyak ได้อธิบายตัวอย่างก่อนหน้านี้ในC. elegans : ยีนที่จ่ายสเปิร์มกับสารพิษที่ฆ่าตัวอ่อนเว้นแต่ว่ายีนแก้พิษจะช่วยพวกมันได้ การค้นพบองค์ประกอบที่เห็นแก่ตัวประการที่สองในไส้เดือนฝอย เขากล่าวว่า สิ่งเหล่านี้อาจไม่หายากในสัตว์อย่างที่คนคิด
ชุมชนนักวิจัยขนาดใหญ่ที่ศึกษาC. elegans เป็นประจำ ไม่ได้ค้นพบบทบาทที่เห็นแก่ตัวด้วยเหตุผลง่ายๆ: Eyal Ben-David ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษาอธิบาย เมื่อใดก็ตามที่สายพันธุ์มาตรฐานหรือการผสมพันธุ์ด้วยตนเอง (สายพันธุ์มีทั้งตัวผู้และกระเทย) ลูกหลานทั้งหมดจะสืบทอดsup-35และpha-1 . นักวิจัยไม่เห็นการตายที่แปลกประหลาด
ในห้องแล็บ Kruglyak นั้น Ben-David และเพื่อน postdoc Alejandro Burga กำลังทำโครงการที่ต้องข้ามไส้เดือนฝอยในห้องปฏิบัติการตามปกติด้วยสายพันธุ์ DL238 จากฮาวาย ในสภาพธรรมชาติ สายพันธุ์นี้รอดพ้นจากการรุกรานของคู่sup-35 / pha-1 ที่เห็นแก่ตัว
ชุดของความแปลกประหลาดในการผสมข้ามสายพันธุ์ที่แตกต่างกันได้ผลักดันให้นักวิจัยพิจารณายีนทั้งสองใหม่ ตัวอย่างเช่น เปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่ามากของลูกหลานเสียชีวิตในการผสมพันธุ์ระหว่างพ่อแม่พันธุ์มากกว่าปกติไม่กี่เปอร์เซ็นต์ในการจับคู่สายพันธุ์เดียวกัน และเมื่อ Ben-David และ Burga ดูยีนในสายพันธุ์ฮาวายที่แยกได้จากป่าsup-35และpha-1ไม่ได้อยู่ที่นั่น
นั่นเป็นเรื่องที่น่าตกใจ การทดลองก่อนหน้านี้ในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าการปิดใช้งานpha-1ทำให้ลูกหลานเสียชีวิตซึ่งแน่นอนว่าเป็นเช่นนั้น ท่อป้อนอาหารของตัวอ่อนที่กำลังจะตายไม่ได้ก่อตัวอย่างถูกต้อง ดังนั้นในตอนแรกนักวิจัยจึงคาดการณ์ว่าการพัฒนาท่อควบคุมยีน การทำงานในภายหลังชี้ให้เห็นถึงบทบาทที่เหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับมัน Ben-David กล่าว แต่สมมติฐานโดยรวมยังคงอยู่ว่ายีนช่วยควบคุมการพัฒนาของตัวอ่อน สายพันธุ์ฮาวายเปลี่ยนความคิดนั้น: “ป่าแห่งนี้จะมีชีวิตอยู่และมีความสุขได้อย่างไรหากไม่มียีนที่จำเป็นต่อการพัฒนา” Kruglyak ต้องการทราบ
วิธีที่ดีกว่าในการตีความการทดลองแบบเก่า เขาและเพื่อนร่วมงานแนะนำว่า ตัวอ่อนตายเพราะpha-1 ไม่ได้ให้ยาแก้ พิษกับsup-35 David S. Fay จากมหาวิทยาลัยไวโอมิงใน Laramie กล่าวว่า “ไม่มีใครเคยพิจารณาถึงความเป็นไปได้นี้มาก่อน ซึ่งทำงานส่วนใหญ่เพื่อสำรวจบทบาทของยีนเหล่านี้ “ข้อมูลทั้งหมด รวมถึงผลการวิจัยที่ตีพิมพ์และไม่ได้ตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ของเรา ดูเหมือนจะเข้ากับโมเดล [ยีนเห็นแก่ตัว] ได้อย่างสมบูรณ์แบบ” เขากล่าว และบางทีอาจเป็นคำชมสูงสุด: “ฉันหวังว่าเราจะหาวิธีแก้ปัญหาด้วยตัวเอง”
credit : sweetdivascakes.com sweetlifewithmary.com sweetretreatbeat.com sweetwaterburke.com tenaciouslysweet.com
