Eukaryotik hujayralar yirtqichlar sifatida paydo bo'lishi mumkin

Sichqon sut emizuvchilar uchun namuna bo'lib xizmat qiladi
Sutemizuvchilar odatda Drosophila genidan 3-4 baravar ko'p genlarga ega , bu genom 20 baravar kattaroq va ularning kattalar tanasida millionlab yoki milliardlab marta ko'p hujayralar mavjud. Sutemizuvchilar genom hajmi va funktsiyasi, hujayra biologiyasi va molekulyar mexanizmlari nuqtai nazaridan, shunga qaramay, organizmlarning juda bir xil guruhidir. Hatto anatomik jihatdan ham sutemizuvchilar orasidagi farqlar, asosan, kattalik va nisbat masalasidir; fillar va sichqonlarda o'xshashi bo'lmagan inson tanasi a'zosi haqida o'ylash qiyin va aksincha. Evolyutsiya miqdoriy xususiyatlar bilan erkin o'ynaydi, lekin u strukturaning mantiqiyligini osongina o'zgartirmaydi.

Sutemizuvchilar turlarining genetik jihatdan bir-biriga qanchalik o'xshashligini aniqroq aniqlash uchun biz tegishli (ortologik) genlarning nukleotid ketma-ketligini yoki ushbu genlar kodlaydigan oqsillarning aminokislotalar ketma-ketligini solishtirishimiz mumkin. Alohida genlar va oqsillar uchun natijalar juda xilma-xildir. Ammo, odatda, agar inson oqsilining aminokislotalar ketma-ketligini , masalan, filning ortologik oqsili bilan to'g'rilasak, aminokislotalarning taxminan 85% bir xil bo'ladi. Odam va qush o'rtasidagi shunga o'xshash taqqoslash aminokislotalarning taxminan 70% ni ko'rsatadi - ikki baravar ko'p farqlar, chunki qushlar va sutemizuvchilarning nasl-nasabi fil va odamnikiga qaraganda ikki baravar ko'proq vaqt ajratilgan ( 1-52-rasm ).

1-52-rasm Turli umurtqali hayvonlarning ajralib chiqish vaqtlari
Chapdagi masshtab har bir belgilangan hayvonlar juftining oxirgi umumiy ajdodining taxminiy sanasi va geologik davrini ko'rsatadi. Har bir vaqtni baholash ortologik oqsillarning aminokislotalar ketma-ketligini taqqoslashga asoslanadi ; bir juft hayvonlar mustaqil ravishda evolyutsiyaga qanchalik uzoq davom etsa, aminokislotalarning bir xilligi shunchalik kichik bo'ladi. Yakuniy hisob-kitoblarga erishish uchun turli xil oqsillar sinflaridan olingan ma'lumotlar o'rtacha hisoblab chiqilgan va vaqt shkalasi sutemizuvchilar va qushlarning oxirgi umumiy ajdodi 310 million yil avval yashaganligi haqidagi qazilma dalillarga mos keladigan tarzda sozlangan. O'ngdagi raqamlar ma'lum bir protein (o'zboshimchalik bilan tanlangan) - gemoglobinning a zanjiri uchun ketma-ketlikning farqlanishi haqida ma'lumot beradi.. E'tibor bering, ushbu protein uchun vaqt o'tishi bilan farqlanishning aniq umumiy tendentsiyasi mavjud bo'lsa-da, ba'zi tartibsizliklar ham mavjud. Bular evolyutsiya jarayonining tasodifiyligini va, ehtimol, maxsus fiziologik talablarni boshdan kechirgan ba'zi organizmlarda gemoglobin ketma-ketligining ayniqsa tez o'zgarishiga olib keladigan tabiiy tanlanish ta'sirini aks ettiradi. O'rtacha har qanday evolyutsion nasl doirasida gemoglobinlar har 100 million yilda 100 ta aminokislotaga taxminan 6 ta o'zgargan aminokislotalar tezligida o'zgarishlarni to'playdi. Ba'zi oqsillar, yanada qattiq funktsional cheklovlarga ega, bundan ancha sekinroq, boshqalari esa 5 barobar tezroq rivojlanadi. Bularning barchasi divergentsiya vaqtlarini baholashda jiddiy noaniqliklarni keltirib chiqaradi, va ba'zi ekspertlarning fikricha, sutemizuvchilarning asosiy guruhlari bir-biridan bu erda ko'rsatilganidan 60 million yil oldin uzoqlashgan. (S. Kumar va SB Hedgesdan olingan,Tabiat 392:917–920, 1998.)

Sichqoncha kichik, chidamli va tez nasldor bo'lib, umurtqali hayvonlarning molekulyar genetikasi bo'yicha eksperimental tadqiqotlar uchun eng namunali organizmga aylandi. Ko'pgina tabiiy mutatsiyalar ma'lum bo'lib, ko'pincha odamlarda mos keladigan mutatsiyalarning ta'sirini taqlid qiladi ( 1-53-rasm ). Bundan tashqari, sichqonchaning har qanday tanlangan geni yoki sichqoncha genomining kodlanmaydigan har qanday qismi funktsiyasini, unda sun'iy ravishda mutatsiyalarni yaratish orqali sinash uchun usullar ishlab chiqilgan, biz kitobda keyinroq tushuntiramiz.

Shakl 1-53 Odam va sichqon: o'xshash genlar va shunga o'xshash rivojlanish
Bu erda ko'rsatilgan odam bolasi va sichqonchaning peshonasida o'xshash oq dog'lar bor, chunki ikkalasi ham pigment hujayralarining rivojlanishi va ta'minlanishi uchun zarur bo'lgan bir xil gendagi mutatsiyalarga ega ( to'plam deb ataladi ). (RA Fleischmandan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:10885–10889, 1991. © Milliy Fanlar Akademiyasi.)

Buyurtma asosida yaratilgan bitta mutant sichqon hujayra biologi uchun juda ko'p ma'lumot berishi mumkin. U tanlangan mutatsiyaning turli kontekstlarda ta'sirini ochib beradi , bir vaqtning o'zida genning printsipial jihatdan ta'sir qilishi mumkin bo'lgan tanadagi barcha turli xil hujayralardagi ta'sirini tekshiradi.