Menu

neljä bdelloidirotiferia adineta-suvussa
C. G. Wilson 2018

vuonna 2016 eräs tutkimus ehdotti, että bdelloidi rotiferit viljelevät geneettistä monimuotoisuutta jakamalla DNA: ta keskenään horisontaalisella siirrolla. Mutta Current Biology-lehdessä tänään (12.heinäkuuta) julkaistussa työssä erillinen tutkimusryhmä tunnistaa todennäköisen saastumisen ensimmäisen raportin raakatiedoista, kyseenalaistaa sen johtopäätökset ja valaisee lisätutkimusten tarvetta.

“tiedämme, että bdelloidin rotiferit ovat hyvin outoja eläimiä, joten tarina vaikutti ensi silmäyksellä mahdolliselta”, sanoo Chris Wilson, evoluutiobiologi Imperial College Londonista ja toinen uuden lehden toimittajista. “Olemme tienneet jo pitkään esimerkiksi, että heidän soluissaan on paljon odottamatonta vierasta DNA: ta, joka on varastettu esimerkiksi kasveista ja bakteereista, joten monille ihmisille tuntui luonnolliselta, että he saattavat vaihtaa DNA: ta myös keskenään.”

Bdelloidin rotiferit ovat mikroskooppisia, makean veden eläimiä, joita tavataan ympäri maailmaa. Ja vaikka ne ovat olleet olemassa ainakin 80 miljoonaa vuotta, ne eivät ole JUURI harrastaneet seksiä—ainakaan tutkijoiden mukaan. “Tämä hauska pieni vesieliö on hyvin erikoinen”, sanoo Matthew Meselson, Harvardin yliopiston evoluutiobiologi, joka ei osallistunut kumpaankaan tutkimukseen, koska sen avulla tutkijat voivat tutkia kysymystä: “Mikä on suvullisen lisääntymisen rooli evoluutiossa? Se on suuri ongelma evoluutioteoriassa.”

oli niiden lisääntymistapa mikä tahansa, se ei loppujen lopuksi tee niistä vähemmän kiinnostavia.

—Tanja Schwander, Lausannen yliopisto

suvuttomasti lisääntyviä eläimiä on varmasti olemassa, mutta monimuotoisuuden säilyttämiseksi ne tarvitsevat jonkin tavan vaihtaa geneettistä tietoa tai ne ovat vaarassa kuolla sukupuuttoon. Yksi mahdollisuus, jota tutkijat ovat tutkineet, on horisontaalinen geeninsiirto—DNA: n vaihtaminen yksilöiden välillä sen sijaan, että se siirtyisi vanhemmilta jälkeläisille.

vaikka vuoden 2016 tulokset vaikuttivat uskottavilta, pari asiaa sai Wilsonin ja hänen kollegansa kyseenalaistamaan havainnot. Ensinnäkin kävi ilmi, että ehdotettujen horisontaalisten siirtojen lahjoittajat ja vastaanottajat oli kaikki kerätty samasta puistosta Belgiassa ja sekvensoitu vuoden 2016 paperia varten. Wilsonin mukaan voisi olettaa, että osa eläimistä on poiminut DNA: ta muista eläimistä, joita ei ole kerätty samaan aikaan. Tämä siisti linjaus viittasi siihen ajatukseen, että se, mitä alkuperäisen tutkimuksen tekijät kutsuvat todisteeksi horisontaalisesta siirrosta, saattaa itse asiassa edustaa kontaminaatiota putkien välillä laboratoriossa sen sijaan, että geenien jakaminen tapahtuisi luonnossa.

“oli myös hieman yllättävää, että yhden eläimen ja tämän toisen eläimen DNA olisi edelleen identtinen, vaikka ne ovat eri lajia”, Wilson sanoo. “Ihmettelimme, miksi mikään DNA: sta ei ollut muuttunut sen jälkeen, kun se vaihdettiin, miksi se täsmäsi täsmälleen tähän toiseen eläimeen, joka sattui samaan laboratorioon samaan aikaan.”

selvittääkseen, voisiko tuloksille olla yksinkertaisempi selitys, Wilson kollegoineen otti yhteyttä vuoden 2016 tutkimuksen tekijöihin ja pyysi kromatogrammien värisiä piikkejä, jotka edustavat Sangerin sekvensoinnin tuottamaa raakadataa. Tekijät jakoivat nopeasti kromatogramminsa, joita Wilson kollegoineen analysoi. He huomasivat, että raakadata oli meluisaa, joskus useita huippuja, jotka edustivat useampaa kuin yhtä DNA-nukleotidia samassa asennossa sekvenssissä, varhainen vihje siitä, että saattaa olla kontaminaatiota. Wilson kollegoineen teki tilastollisen testin, jossa he vertasivat tietojen toissijaisia pisteitä muiden näytteeseen mahdollisesti saastuneiden eläinten ennustettuun DNA-sekvenssiin ja laskivat sitten todennäköisyyden nähdä vastaavuus sattumalta. Kävi ilmi, että todennäköisyys oli alle biljoona yhteen, että melu raakadatassa olisi sama kuin toisen rotiferin geneettinen sekvenssi. Heidän johtopäätöksensä: samassa putkessa täytyy olla kahden eläimen DNA: ta.

toinen ryhmä ei ole täysin samaa mieltä, vaikka lisäanalyysi on antanut hyödyllistä uutta tietoa. “Tajusin tämän lontoolaisten kollegoidemme kanssa käydyn tieteellisen vaihdon ansiosta, että useimmat ihmiset olettavat, että nämä pienet huiput kromatogrammien pohjalla ovat vain satunnaista kohinaa siellä, missä ne eivät todellisuudessa ole”, sanoo Jean-François Flot, evoluutiobiologi Université Libre de Bruxellesin yliopistossa Belgiassa ja coauthor vuoden 2016 tutkimuksessa. “Se ei ole sattumanvaraista. Onko se merkittävää? Se on eri kysymys. Heidän osoittamiensa tietojen perusteella ei ole selvää, että tämä todella vaikuttaa analyysiimme.”

Flot ja kollegat ovat laatineet vastauksen tietojensa uudelleenanalyysiin, jonka he aikovat julkaista ennakkopainoksena, jossa he antavat selityksiä joihinkin Wilsonin tiimin esille nostamiin asioihin ja keskustelevat vaihtoehtoisista tulkinnoista. “Pitkällä aikavälillä tämä tulee olemaan hyvä asia tieteelle”, Flot sanoo.

” iso kuva on. . . se, vaihtavatko bdelloidit DNA: ta—vai onko niiden Aseksuaalisuus—on edelleen valtava, täysin avoin kysymys”, sanoo Massachusettsin Woods Holessa sijaitsevan Meribiologisen laboratorion evoluutiobiologi David Mark Welch, joka ei ollut mukana kummassakaan tutkimuksessa. Hän sanoo, että näiden kahden ryhmän tutkimus osoittaa, että “jopa ihmisille, jotka ovat hyviä ja huolellisia, työskentely näiden pienten eläinten kanssa on äärimmäisen vaikeaa.”

sen suhteen, mitä bdelloidin lisääntymisessä todellisuudessa tapahtuu, “ei alkuperäinen paperi eikä tämä vastaus osoita, että bdelloidit eivät osallistu horisontaaliseen siirtoon”, Mark Welch lisää. “Me kaikki epäilemme, että niin on, mutta se, mikä osoittaa, on se, että todisteet, jotka esitettiin alkuperäisessä paperissa, on helpommin selitettävissä ja lähes varmasti todennäköisesti johtuvat saastumisesta.”

“todennäköisyys sille, että jonkinlaista geenivaihtoa on meneillään, on varsin todennäköinen”, myöntää sveitsiläisen Lausannen yliopiston evoluutiobiologi Tanja Schwander, joka kirjoitti perspektiivin Current Biology 2016-tutkimukseen. “Kysymys todella kuuluu: millä taajuudella nuo geeninvaihdot tapahtuvat? Vaikuttavatko ne todella sisäisen vaihtelun syntymiseen . . . rotifers vai onko se jotain, joka todella tapahtuu niin harvoin, että se on liian harvinaista todella olla jatkuva vaikutus? Oli niiden lisääntymistapa mikä tahansa, se ei loppujen lopuksi tee niistä vähemmän kiinnostavia.

C. G. Wilson ym., “Cross-contamination explains’ inter and intraspecific horizontal genetic transfers ‘between asexual bdelloid rotifers,” Current Biology, Doi: 10.1016 / J.cub.2018.05.070, 2018.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.