Ang mga sinaunang virus na nag-infect sa mga vertebrates daan-daang milyong taon na ang nakalilipas ay may mahalagang papel sa ebolusyon ng ating mga advanced na utak at malalaking katawan, sinabi ng isang pag-aaral noong Huwebes.
Ang pananaliksik, na inilathala sa journal Cell, ay sinuri ang mga pinagmulan ng myelin, isang insulating layer ng fatty tissue na nabubuo sa paligid ng mga nerbiyos at nagpapahintulot sa mga electrical impulses na maglakbay nang mas mabilis.
Ayon sa mga may-akda, ang isang sequence ng gene na nakuha mula sa mga retrovirus — mga virus na sumasalakay sa DNA ng kanilang host — ay mahalaga para sa produksyon ng myelin, at ang code na iyon ay matatagpuan na ngayon sa mga modernong mammal, amphibian at isda.
“Ang pinaka-kahanga-hangang bagay ay ang lahat ng pagkakaiba-iba ng modernong vertebrates na alam natin, at ang laki na kanilang nakamit: mga elepante, giraffe, anaconda, bullfrog, condor ay hindi mangyayari,” senior author at neuroscientist. Sinabi ni Robin Franklin ng Altos Labs-Cambridge Institute of Science sa AFP.
Ang isang team na pinamumunuan ni Tanay Ghosh, isang computational biologist at geneticist sa Franklin’s lab, ay sumubaybay sa mga genome database upang subukang tuklasin ang genetics na malamang na nauugnay sa mga cell na gumagawa ng myelin.
Sa partikular, interesado siyang tuklasin ang mahiwagang “noncoding regions” ng genome na walang malinaw na paggana at minsang ibinasura bilang junk, ngunit kinikilala na ngayon bilang may kahalagahan sa ebolusyon.
Ang paghahanap ni Ghosh ay dumating sa isang partikular na pagkakasunud-sunod na nagmula sa isang endogenous retrovirus, matagal nang nakatago sa aming mga gene, na tinawag ng team na “RetroMyelin.”
Upang subukan ang kanilang paghahanap, nagsagawa ang mga mananaliksik ng mga eksperimento kung saan ibinagsak nila ang pagkakasunud-sunod ng RetroMyelin sa mga selula ng daga, at nalaman na hindi na sila gumagawa ng pangunahing protina na kinakailangan para sa pagbuo ng myelin.
– Mas mabilis na reaksyon, mas malalaking katawan –
Susunod, naghanap sila ng mga sequence na katulad ng RetroMyelin sa mga genome ng iba pang mga species, na nakahanap ng katulad na code sa mga jawed vertebrates — kapwa mammal, ibon, isda, reptile at amphibian — ngunit hindi sa jawless vertebrates o invertebrates.
Ito ay humantong sa kanila na maniwala na ang pagkakasunod-sunod ay lumitaw sa puno ng buhay sa halos parehong oras ng mga panga, na unang umunlad sa paligid ng 360 milyong taon na ang nakakaraan sa panahon ng Devonian, na tinatawag na Age of Fishes.
“Palaging mayroong isang evolutionary pressure upang gawing mas mabilis ang mga nerve fibers na magsagawa ng mga electrical impulses,” sabi ni Franklin. “Kung gagawin nila iyon nang mas mabilis, maaari kang kumilos nang mas mabilis,” idinagdag niya, na kapaki-pakinabang para sa parehong mga mandaragit na sinusubukang mahuli ang mga bagay, at biktima na sinusubukang tumakas.
Ang Myelin ay nagbibigay-daan sa mabilis na pagpapadaloy ng impulse nang hindi lumalawak ang diameter ng mga selula ng nerbiyos, na nagbibigay-daan sa kanila na magkadikit.
Nagbibigay din ito ng suporta sa istruktura, ibig sabihin, ang mga ugat ay maaaring lumaki nang mas mahaba, na nagbibigay-daan para sa mas mahabang mga paa.
Sa kawalan ng myelin, ang mga invertebrate ay nakahanap ng iba pang mga paraan upang magpadala ng mga signal nang mas mabilis — halimbawa, ang mga higanteng pusit ay nag-evolve ng mas malawak na mga nerve cell.
Sa wakas, nais ng koponan na malaman kung ang impeksyon sa retroviral ay nangyari nang isang beses, sa isang solong species ng ninuno, o kung nangyari ito nang higit sa isang beses.
Gumamit sila ng mga computational na pamamaraan upang pag-aralan ang RetroMyelin na mga sequence ng 22 jawed vertebrate species, sa paghahanap ng mga sequence ay mas magkapareho sa loob kaysa sa pagitan ng mga species, na nagmungkahi ng maraming waves ng impeksyon.
– Higit pang mga pagtuklas ang naghihintay? –
“Ang isa ay may posibilidad na isipin ang mga virus bilang mga pathogen, o mga ahente na nagdudulot ng sakit,” sabi ni Franklin.
Ngunit ang katotohanan ay mas kumplikado, sinabi niya: sa iba’t ibang mga punto sa kasaysayan ang mga retrovirus ay pumasok sa mga genome at isinama ang kanilang mga sarili sa mga reproductive cell ng mga species, na nagpapahintulot sa kanila na maipasa sa mga susunod na henerasyon.
Ang isa sa mga pinakakilalang halimbawa ay ang inunan — isa sa mga tumutukoy na katangian ng karamihan sa mga mammal — na nakuha natin mula sa isang pathogen na naka-embed sa ating genome sa malalim na nakaraan — at malamang na marami pang mga pagtuklas na naghihintay na magawa, sabi Ghosh.
Si Brad Zuchero, isang neuroscientist sa Stanford University na hindi kaakibat sa pananaliksik, ay nagsabi na ito ay “punan ang (mga) pangunahing piraso ng palaisipan tungkol sa kung paano naging myelin sa panahon ng ebolusyon,” na tinatawag ang papel na “kapana-panabik at may unawa.”
ai/des
