COLUMBUS, Ohio (USA) - Die Entwicklung der ein bestimmtes Gen könnte der Grund, warum ein bestimmter Wurm könnte besser tolerieren einem salzigen Umwelt als ihre Verwandten, neue Forschung nahe legt.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Ausscheidungsorgane Zellen der Wurm Caenorhabditis elegans - ein weit studierte Nematoden, die in Genetik Forschung - Express eine spezifische Gen, das scheint zu helfen, die Art tolerieren einen hohen Salz-Umfeld. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Online-Ausgabe von Nature Genetics.
Verwandte Caenorhabditis Arten haben auch dieses Gens - lin-48 - aber diese Würmer nicht zum Ausdruck bringen, wie es C. elegans hat. Dies hat zur Folge, der andere starb, als Würmer, die den gleichen Ebenen von Salz.
Irgendwo entlang der evolutionären Weg, C. elegans entwickelt die Fähigkeit, um zu überleben in salzigen Umgebungen, sagte Helen Chamberlin, eine Studie Co-Autor und ein Assistent Professor für Molekulare Genetik an der Ohio State. Lin-48 Ausdruck verleiht C. elegans einige wichtige Vorteile gegenüber seinen Verwandten, für ein, es gibt weniger Wettbewerb für Wohnfläche.
"Aber niemand hat C. elegans strikt von einer salzigen Umgebung, um zu sehen, wenn diese Würmer gedeihen dort zum Ausschluss anderer Caenorhabditis Arten," sagte Chamberlin. "Ehrlich gesagt, die Ökologie dieser Würmer" ist nicht gut untersucht. "
Lernen, wie C. elegans unterscheidet sich genetisch von ihren Verwandten könnten Forschern Einblick in die Orgel-Systeme bei komplexeren Tieren entwickelt. Ein Beispiel könnte der menschlichen Niere.
"Änderungen in der Gen-Funktion stehen im Mittelpunkt der evolutionären Komplexität," sagte Chamberlin. "Der Ausdruck der lin-48 in seiner Ausscheidungsorgane Zellen fügt eine Schicht von Komplexität zu C. elegans."
Chamberlin, die die Studie mit Xiaodong Wang, ein Postdoc-Forscher in der molekularen Genetik an der Ohio State.
Sie verglichen, wie verschiedene Arten von Caenorhabditis Würmer geregelten Salz Aufnahme. C. elegans und seine Verwandten sind winzige, nicht-parasitären Würmern, dass wachsen zu etwa 1 Millimeter lang und gedeihen in Verrotten Vegetation und anderen Geröll.
Während alle von den Würmern studiert hatte die Lin-48-Gen, C. elegans war die einzige Art zum Ausdruck bringen, das Gen in seiner Ausscheidungsorgane Zellen. Die Forscher befasste sich mit der Ausscheidungsorgane Zellen, weil das ist, wo sie könnten leicht finden Sie die Unterschiede in den lin-48 Ausdruck.
Im Labor Petrischalen, die Würmer waren zu einem hohen Niveau von Natriumchlorid - regelmäßige Kochsalz.
Der Ausdruck der lin-48 in der Ausscheidungsorgane Zellen erschienen, um C. elegans ein Überleben Vorteil gegenüber seinen Verwandten, wie die anderen Arten nicht in der Lage waren, daß er das überschüssige Salz, und mehr als drei Viertel starben an den Folgen.
"Nach lin-48 in der Ausscheidungsorgane Zelle Veränderungen der Zelle, aber wir sind nicht sicher, wie," sagte Chamberlin. "Lin-48 selbst ist ein Transkriptionsfaktor - es dreht sich auf andere Gene, die theoretisch helfen, C. elegans mit zu hoher Mengen an Salz. Aber wir wissen nicht, was andere Gene davon betroffen.
"Unterschiede in der Genexpression einen Beitrag zur strukturellen und funktionellen Unterschiede zwischen den Arten", sagte sie. "In diesem Fall, C. elegans' Ausscheidungsorgan System kann zu hoher Mengen an Salz, die Mai geben die Würmer ein zusätzlicher Nutzen entsteht, die das Leben in natürlich salzig Umgebungen, in denen andere Würmer können nicht überleben."
Die Forscher der Schluss gezogen, dass C. elegans ist höher entwickelt als ähnliche Wurm Arten entwickelt, weil es eine Veränderung im Gen-Expression im Laufe der Zeit.
"Diese Änderung C. elegans komplexer," sagte Chamberlin. "Wenn wir verstehen, wie Gen-Regulation wird mehr kompliziert, aber es könnte uns sagen, wie Organismen wurde immer komplexer."
Ein Zuschuss von der National Science Foundation unterstützt diese Arbeit.
Kontakt: Helen Chamberlin, (614) 688-0043; Chamberlin.27 @ osu.edu
Geschrieben von Holly Wagner, (614) 292-8310; Wagner.235 @ osu.edu