Evolutionarily ha conservato la firma nel cervello del primate

I ricercatori hanno determinato che ci fossero centinaia delle differenze biologiche fra i sessi quando viene all'espressione del gene nella corteccia cerebrale degli esseri umani e di altri primati. Questi risultati, pubblicati il 20 giugno nella genetica di PloS del giornale di apr-accesso, indicano che alcune di queste differenze hanno presentato un tempo molto molto fa e sono stati conservati con sviluppo. Queste differenze conservate costituiscono una firma delle differenze del sesso nel cervello.

Molte altre differenze evidenti di genere sono state conservate durante sviluppo del primate; gli esempi includono la dimensione corporea ed il peso medii e gli organi genitali progettano. Questo studio, creduto per essere il primo del relativo genere, mette a fuoco sull'espressione del gene all'interno della corteccia cerebrale. La corteccia cerebrale è coinvolta in molte delle funzioni più complesse in entrambi gli esseri umani ed in altri primati, compreso la memoria, il attentiveness, i processi di pensiero ed il linguaggio.

I ricercatori hanno misurato l'espressione del gene nei cervelli dei primati maschii e femminili da tre specie: esseri umani, macaques e marmosets. Per misurare l'attività dei geni specifici, i prodotti dei geni (RNA) ottenuti dal cervello di ogni animale sono stati ibridati ai microarrays che contengono le migliaia di DNA clona la codificazione per le migliaia di geni. Gli autori egualmente hanno studiato le differenze di sequenza del DNA fra i primati per i geni che mostrano i livelli differenti dell'espressione fra i sessi.

“Knowledge circa le differenze di genere è importante per molti motivi. Per esempio, queste informazioni possono essere usate in avvenire per calcolare i dosaggi medici, come pure per altri trattamenti delle malattie o del danneggiamento del cervello, ” dice il professor Elena Jazin del capo della squadra, all'università de Upsala, Svezia.

Oltre che i risultati detti precedentemente, i ricercatori egualmente segnalano sulle velocità evolutive in geni che sono stati identificati come maschio o femmina-sono stati orientati. Ciò ha potuto fornire gli indizii circa l'potenza delle procedure di selezione naturali durante lo sviluppo dei primati.

Conduca l'autore che Björn Reinius nota che lo studio non determina se queste differenze nell'espressione del gene siano in qualunque modo dal punto di vista funzionale significativo. Tali domande rimangono essere risposte a dagli studi futuri.

Lo strumento del calcolatore dà la comprensione migliore su sviluppo

Che cosa rende un essere umano differente da un chimp? I ricercatori dall'istituto europeo molecolare europeo di biologia Laboratory’s Bioinformatics [ EMBL-EBI ] sono venuto un punto importante più vicino a rispondere a tali domande evolutive correttamente. Nella questione attuale della scienza scoprono gli errori sistematici nei metodi attuali che confrontano le sequenze genetiche delle specie differenti per imparare circa i loro rapporti evolutivi. Presentano un nuovo strumento di calcolo che evita questi errori e fornisce le comprensioni esatte nello sviluppo delle sequenze della proteina e del DNA. I risultati sfidano la nostra comprensione di come lo sviluppo accade e suggeriscono che il giro d'affari di sequenza è molto più comune di quanto presupposto.

“Evolution sta accadendo così lentamente che non possiamo studiarli semplicemente guardandolo. That’s perchè impariamo circa i rapporti fra le specie ed il corso ed il meccanismo di sviluppo confrontando le sequenze genetiche, ” dice la scalfittura Goldman, capo del gruppo a EMBL-EBI.

Il codice delle quattro lettere che costituisce il DNA di tutte le cose viventi cambia col tempo; per esempio l'individuo o parecchie lettere può essere copiata in modo errato [ sostituzione ], essere persa [ omissione ] o essere guadagnata [ inserzione ]. Tali cambiamenti possono condurre ai mutamenti strutturali funzionali ed in geni e proteine ed infine alla formazione di nuova specie. La ricostruzione della storia di questi eventi di mutazione rivela il corso di sviluppo.

Un confronto delle sequenze multiple comincia con il loro allineamento. I caratteri nelle sequenze differenti che ripartiscono l'ascendenza comune sono abbinate ed aumenti e perdite dei caratteri sono contrassegnati come lacune. Poiché questa procedura è informaticamente pesante, gli allineamenti multipli sono sviluppati spesso progressivamente da parecchi al paio allineamenti. È impossibile, tuttavia, giudicare se una differenza di lunghezza fra due sequenze è un'omissione in una o un'inserzione nell'altra sequenza. Per l'allineamento corretto delle sequenze multiple, distinguersi fra questi due eventi è cruciale. I metodi attuali, quel venire a mancare per fare quello, conducono ad una comprensione difettosa del corso di sviluppo.

il nuovo metodo di “Our ottiene intorno a questi errori considerando che cosa già conosciamo circa i rapporti evolutivi, ” dice Ari Löytynoja, che ha sviluppato lo strumento nel laboratorio di Goldman’s. “Say stiamo confrontando il DNA dell'essere umano ed il chimp e can’t dicono a se un'omissione o un'inserzione accadesse. Risolvere questo nostro strumento invoca automaticamente le informazioni sulle sequenze corrispondenti nelle specie strettamente collegate, quali il gorilla o il macaque. Se mostrano lo stesso spacco del chimp, questo suggerisce un'inserzione in humans.”

I risultati realizzati con la nuova tecnica suggeriscono che le inserzioni sono molto più comuni di quanto presupposte, mentre la frequenza delle omissioni è stata sopravvalutata con i metodi attuali. Un motivo probabile per questi errori sistematici di altre tecniche è che originalmente sono stati sviluppati per la corrispondenza strutturale delle sequenze della proteina. Il fuoco di biologia molecolare sta spostando, tuttavia e capire i cambiamenti funzionali in genomes richiede i metodi specificamente progettati che considerano sequences’ dati storici. Tali metodi probabilmente riveleranno ulteriori insetti nella nostra comprensione dello sviluppo in futuro ed hanno potuto sfidare l'immagine convenzionale di sviluppo di sequenza.

Sviluppo di immunità innata vertebrata

Il sistema immune degli animali vertebrati consiste di due componenti: la risposta immunitaria innata, un sistema costitutivo aspetta per rispondere ad un agente patogeno ed alla risposta immunitaria adattabile, un sistema della memoria immunologica che risponde agli agenti patogeni precedentemente incontrati. In uno studio ha condotto dal Dott. Anlong Xu dell'università del Yat-sensore del sole, scienziati ha cercato il genome del amphioxus i geni che possono essere relativi ad immunità per guadagnare una comprensione di che cosa il repertorio del sistema immune dell'antenato vertebrato può assomigliare. gli antenati del chordate di “Our hanno avuti un sistema immune innato notevolmente elaborato, ma questo sistema è stato ridotto in qualche modo nel lineage vertebrato, che è insolito a nostro pensare convenzionale al sistema immune, ” spiega Xu. Ancora, Xu nota che questo lavoro contribuisce a descrivere un'immagine globale di immunità innata ed a scoprire i passi evolutivi di fondo lo sviluppo delle vie immuni umane.

Collegamenti della molecola dell'anticorpo a come gli esseri umani hanno evoluto le allergie

Gli scienziati costituiti un fondo per dalla biotecnologia e dal Consiglio di ricerca biologico di scienze (BBSRC) hanno scoperto come lo sviluppo può tagliare legna gli esseri umani con i problemi di allergia. La squadra dalla divisione di Randall della cellula & della biofisica molecolare, l'università Londra di King’s sta lavorando ad una molecola vitale ad un sistema immune di chicken’s che rappresenta l'antenato evolutivo degli anticorpi umani che causano le reazioni allergiche. Fondamentalmente, hanno scoperto che la molecola del pollo si comporta abbastanza diversamente dalle relative controparti umane, che mette in evidenza l'origine e la causa delle reazioni allergiche in esseri umani e dà la speranza per le nuove strategie per il trattamento. Il lavoro è pubblicato oggi (il 13 giugno) nel giornale della biochimica.

Il ricercatore, sarto del Dott Alex ha detto: la molecola di “This è come un fossile vivente - trovare verso l'esterno quella che ha un'esperienza antica è come risultare un coelacanth nel vostro stagno del giardino. Studiando questa molecola, possiamo rintracciare lo sviluppo delle reazioni allergiche di nuovo almeno a 160 milione anni fa e guardando le differenze fra gli anticorpi antichi e moderni possiamo cominciare a capire come progettare le droghe migliori per arrestare le reazioni allergiche nel loro tracks.”

La molecola del pollo, un anticorpo ha chiamato IgY, gli sguardi notevolmente simili all'anticorpo umano IgE. IgE è conosciuto per partecipare alle reazioni allergiche e gli esseri umani egualmente hanno un anticorpo delle controparti chiamato IgG che contribuisce a distruggere i virus ed i batteri d'invasione. Gli scienziati sanno che sia IgE che IgG erano presenti in mammiferi intorno 160 milione anni fa perché i geni corrispondenti sono trovati nel genome recentemente pubblicato di platypus. Tuttavia, in polli non ci è equivalente a IgG ed in modo da IgY effettua entrambe le funzioni.

Il ricercatore del cavo, il Dott. Rosy Calvert ha detto: “Although che questi anticorpi interamente hanno partito da un antenato comune, per qualche motivo gli esseri umani si sono conclusi in su con due anticorpi piuttosto specializzati, mentre i polli hanno soltanto uno che ha una funzione molto più generale.

“We sanno che la parte del problema con IgE in esseri umani è che si lega estremamente strettamente alle cellule di anima bianche che causano un over-reaction del sistema immune ed in modo da abbiamo desiderato scoprire se IgY fa lo stesso thing.”

Esaminando quanto IgY si lega strettamente alle cellule di anima bianche i ricercatori hanno trovato che si comporta in un modo molto più simile al IgG umano, che non è coinvolto nelle reazioni allergiche e non lega molto di meno strettamente.

Il professor Brian Sutton, testa del laboratorio in cui il lavoro è stato fatto detto: “It potrebbe essere che ci era un insetto o un parassita nasty intorno allora che ha significato che gli esseri umani hanno avuto bisogno di una risposta immunitaria realmente drammatica e così ci era pressione evolvere un anticorpo obbligatorio stretto come IgE. Il problema è che ora we’ve si è concluso in su con un anticorpo che può tendere ad essere un piccolo eccedenza entusiastica e ci causa i problemi con le sostanze apparentemente innocue come polline e le arachidi, che possono causare conditions.” allergico life-threatening;

La fase seguente del lavoro deve esaminare in dettaglio molto fine l'interazione fra gli anticorpi e la superficie della cellula di anima bianca. Ciò è con vista a progettare le droghe che potrebbero alterare questi interazione e quindi ‘loosen’ il grippaggio di IgE, facente la più come le relative controparti del pollo.

I fossili viventi desiderano e memoria corta di termine

Nautiloids è la sola famiglia sopravvivente dei cefalopodi esterno-sgranati che hanno prosperato negli oceani tropicali 450-150 milione anni fa. Tuttavia, durante gli anni che d'intervento la loro morbidezza moderna bodied i parenti ha fatto uscire le coperture ed ha sviluppato i sistemi nervosi centrali complessi; quale nautilus di marche adatto idealmente a scoprire le vie evolutive del ` quello ha condotto allo sviluppo del coleoid complesso [ morbidezza bodied i cervelli del cefalopodo ] dice il truffatore di Robyn ed il basilico di Jennifer. Conoscere che il cervello semplice del nautilus difetta di le strutture ha richiesto per la memoria in cefalopodi, in truffatore più specializzato ed in basilico decisi per verificare la memoria del fossile vivente.

Il pompilus del nautilus di addestramento per associare l'odore di alimento con una luce blu, i cefalopodi finalmente ha imparato rispondere ad un flash di luce blu estendendo i loro tentacles. Allora gli scienziati hanno verificato le memorie dei cefalopodi con un flash di luci 3min, 30min, di 1h, di 6h, di 12h e di 24h dopo l'addestramento. Stupefacente, il nautilus si è ricordato del loro addestramento per fino ad un'ora prima che la memoria fosse persa, ma allora la memoria ha restituito più successivamente 6h, durando fino al nautilus 24h. ha sia memoria corta che di lunga durata, appena come i cefalopodi moderni, malgrado difettare delle stesse strutture del cervello.

Il truffatore ed il basilico sono ottimisti che il cervello non sofisticato del nautilus potrebbe insegnarci come i cervelli moderni del cefalopodo si sono evoluti.


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