O que poderia a primeira espécie intellgent de um planeta alienígena parece? Imagine uma criatura-esqueleto menos com três corações, com a maioria de seus quase meio bilhão de neurônios distribuídas em oito braços tentaculares. Cada braço pode regenerar como a Hidra mítica e tem uma mente própria. Seus músculos enrijecem em cotovelos e ombros temporários. Esta criatura tem a capacidade misteriosa de camuflagem perfeita e decora sua toca com as sobras de sua presa.
Essa é a realidade bizarra de um polvo. Polvos representam o ápice de um suplente trilha evolutiva do homem. Eles são cefalópodes, um grupo de organismos, incluindo lulas e chocos que descende de uma baixa rotatividade, antepassado caracol-like e tornou-se ativos, predadores de recursos. Embora caracóis dia moderno, ostras e outros moluscos evoluíram todas igualmente a partir deste ancestral comum em termos de tempo, de alguma forma ganhou polvos capacidades aparentemente extraterrestres. O segredo está em seu genoma.
O Galaxy diário via Okinawa Instituto de Ciência e Tecnologia (OIST) Graduate University
"Eles foram os primeiros seres inteligentes do planeta", brincou o Prêmio Nobel Dr. Sydney Brenner , presidente e fundador Distinguished Professor de Okinawa Instituto de Ciência e Tecnologia (OIST). Brenner ficou fascinado com a grande sofisticação do seu sistema nervoso e iniciou o Projeto Genoma polvo como o primeiro de vários projetos genoma importantes que se tornaram a marca registrada de OIST. A complexidade do genoma polvo apresentou um grande desafio.
Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Okinawa de Ciência e Tecnologia da Universidade de Pós-Graduação (OIST), da Universidade de Chicago, e da Universidade da Califórnia, Berkeley ter sequenciado e analisado o genoma de uma espécie de polvo, tornando-se o primeiro cefalópode a ser decodificado. Eles publicaram suas descobertas na revista Nature. A análise de todo o genoma foi liderada pelo OIST por pesquisadores da Unidade de Genética Molecular.
Enquanto o genoma polvo se assemelha aos de outros invertebrados marinhos, em muitos aspectos, ele também revelou características inesperadas que são fundamentais para a compreensão da origem e função do seu sistema nervoso original. Cérebros de cefalópodes são elaborações do invertebrado cérebro básico, e tem uma organização completamente diferente do que é encontrado em seres humanos e outros vertebrados. Cefalópodes emergiu como predadores dos oceanos antigos mais de trezentos milhões de anos atrás.
O genoma do polvo codifica várias famílias de genes grandes que podem conter a chave de como os fios de origem animal até o seu cérebro complexo - essas famílias de genes estão envolvidos na regulação do desenvolvimento do cérebro em outros animais, mas eles são muito ampliada em polvo. A sua função pormenorizada, no entanto, continua a ser desconhecido. Centenas de outros genes que são comuns em cefalópodes, mas desconhecidas em outros animais também foram encontrados. Algumas delas estão implicados na pele de cefalópodes dinâmico que permite camuflagem espectacular. Algumas das conclusões da equipe levantar questões sobre a nossa compreensão da reorganização genômica através da evolução.
O grande tamanho do genoma do polvo foi anteriormente acredita-se ser o resultado de eventos de duplicação do genoma inteiro, que também pode ser visto nos genomas de vertebrados, incluindo humanos. Tais eventos criar material genético adicional para a evolução de trabalhar. O genoma do polvo, no entanto, não mostra nenhuma evidência de um evento tão dramático em sua história evolutiva.
Além disso os genes reconhecíveis, vastas áreas do genoma consistem em redes reguladoras que controlam como os genes são expressos em células. No polvo, quase metade do genoma foi encontrado para ser composto de elementos móveis chamados transposons, uma das maiores proporções no reino animal. Transposons replicar e mover-se com uma vida própria, interromper ou aumentar a expressão do gene e facilitar reshufflings de ordem genética. Os pesquisadores descobriram muitos deles a ser particularmente activo no sistema nervoso polvo.
Os genes que estão agrupadas nos cromossomas noutros animais foram dispersas no genoma polvo, provavelmente como resultado da actividade de transposão. Os genes Hox "", envolvidas no desenvolvimento embrionário em todos os animais, são um exemplo particularmente dramático. Embora agrupados na maioria dos animais, incluindo outros moluscos, eles estão espalhados em trechos no polvo, presumivelmente permitindo a evolução do plano corpo cefalópode versátil.
Análise do genoma sequenciado polvo está longe de ser esgotado. O genoma seqüenciado também fornece uma referência para os cientistas que estudam os cefalópodes para investigar outras espécies destes animais exóticos. Futuro inquérito também se refere a genes de cefalópodes e regulamentação relevantes para o desenvolvimento e funcionamento do sistema nervoso. Como alguns desses genes já estão ativos na fase de embrião, a sua expressão pode ser bioquimicamente interferência. Os pesquisadores podem então atente para as divergências no organismo adulto.
"Para fazer tudo isso, precisamos ser capazes de criar animais em laboratório e têm uma idéia melhor do que o seu comportamento normal é, por isso, podemos reconhecer o que mudou quando um gene é eliminado ou interrompidas. Este é um grande projeto, do tipo que só pode ser feito em um ambiente multidisciplinar como OIST ", disse Daniel Rokhsar, chefe da Unidade de Genética Molecular do OIST.
Os seres humanos inventaram máquinas voadoras imitando pássaros. Podemos olhar para a frente a polvos inspiradoras robôs que nos dão fácil acesso ao fundo do oceano.
Como seres humanos, nós gostamos de pensar que são únicas em termos evolutivos, mas o polvo pode revelar que este não é o caso. Uma razão o polvo fascina os cientistas é que o cérebro se tornou organizado para ser capaz de realizar tais incríveis, tarefas complexas sem adotar os princípios do cérebro dos vertebrados. Uma análise mais aprofundada dirá se os blocos de construção do seu sistema nervoso são tão radicalmente diferentes daqueles de landlubbers vertebrados como nós, como habilidades do polvo sugerir.
Isto não é tão improvável quanto parece. Mesmo que o polvo evoluiu em um ecossistema completamente diferente, a evolução só pode ter tantas soluções para um determinado problema. Se semelhanças são, de facto, encontrado, este iria alterar significativamente a nossa perspectiva sobre o surgimento da vida em outros lugares do universo.
"O polvo parece tão completamente diferente de todos os outros animais, mesmo os que está relacionado, que o zoólogo britânico Martin Wells famosamente chamou aAnimalia-Lifen alienígena. Nesse sentido, você poderia dizer que o nosso trabalho descreve o primeiro genoma sequenciado a partir de um estrangeiro, ", disse Clifton Ragsdale, Professor Associado de Neurobiologia e líder da equipe que trabalhou no polvo na Universidade de Chicago.
O Galaxy diário via Okinawa Instituto de Ciência e Tecnologia (OIST) Graduate University
Créditos de imagem: Wallpaperup e A nimalia-life.com
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