Ahli biologi memberi kumbang mata ketiga yang fungsional

Anonim

Ahli biologi memberi kumbang mata ketiga yang fungsional

Biologi

Michael Irving

15 November 2017

2 gambar

Ahli biologi telah mengembangkan mata fungsional ketiga di dahi kumbang, menggunakan alat genetik sederhana (Credit: Eduardo Zattara)

Mata sering diletakkan di atas tumpuan sebagai contoh kompleksitas alam, tetapi evolusi memiliki jalan pintasnya. Sebuah eksperimen baru dari Indiana University telah menunjukkan bagaimana seleksi alam dapat menciptakan ciri-ciri kompleks dari "blok bangunan" genetik yang ada, dan untuk mengilustrasikan ini tim menggunakan alat genetik yang relatif sederhana untuk menumbuhkan mata ketiga yang fungsional di dahi kumbang.

Bug telah diberikan mata tambahan dalam studi genetik masa lalu, tetapi membutuhkan banyak tinkering dan hasil akhirnya tidak pernah berfungsi seperti mata normal. Dalam eksperimen tersebut, gen pengatur utama perlu diaktifkan di bagian tubuh yang baru itu, seperti kaki atau sayap. Para peneliti IU menyamakan proses untuk membangun dengan batu bata Lego.

"Mengembangkan sifat fisik baru sama seperti membangun struktur novel dari Lego, dengan menggunakan kembali dan menggabungkan kembali gen 'lama ' dan proses perkembangan dalam konteks baru, " kata Armin Moczek, penulis senior studi baru. "Anda dapat membuat hal-hal baru berulang-ulang atau di tempat-tempat baru menggunakan set batu bata yang sama." Tetapi di Lego, kita tahu aturan perakitan: potongan mana yang disatukan dan mana yang tidak. biologi, kami masih berjuang untuk memahami rekan-rekan masing-masing. "

Percobaan dibangun di atas pekerjaan sebelumnya yang mengembangkan mata ekstra secara tidak sengaja. Dalam penelitian itu, para peneliti mematikan gen yang dikenal sebagai orthodenticle (otd), yang mempengaruhi perkembangan kepala organisme. Mereka berharap bahwa kumbang yang berubah tidak akan tumbuh tanduk, tetapi mereka tidak berharap bahwa satu set ekstra mata akan tumbuh di tempat mereka.

Kali ini, tim sengaja mengacaukan gen itu, untuk menyatukan sepasang tambahan itu menjadi satu mata majemuk. Kemudian, mereka memeriksa fungsi organ baru, menggunakan beberapa tes untuk memastikan bahwa itu memiliki jenis sel yang sama, mengekspresikan gen yang sama, menumbuhkan koneksi saraf yang diperlukan dan berperilaku seperti mata normal. Yang terbaik dari semuanya, kata para peneliti, adalah bahwa hal itu relatif mudah dilakukan, membutuhkan sedikit perubahan gen yang umum bagi sebagian besar organisme.

"Studi ini secara eksperimental mengganggu fungsi satu gen besar, " kata Moczek. "Dan, sebagai tanggapan terhadap gangguan ini, sisa pengembangan kepala mereorganisasi diri untuk menghasilkan sifat yang sangat kompleks di tempat baru: mata majemuk di tengah kepala. Selain itu, benda sialan itu benar-benar berfungsi!"

Sementara kumbang bermata tiga itu terdengar lebih seperti daya tarik tontonan daripada kreasi ilmiah yang bermanfaat, para peneliti mengatakan bahwa eksperimen ini memajukan pemahaman kita tentang bagaimana sifat-sifat rumit dapat berevolusi, dan mungkin membuka pintu bagi pengembangan organ buatan untuk transplantasi.

Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Proceeding of National Academy of Sciences .

Sumber: Indiana University

Ahli biologi telah mengembangkan mata fungsional ketiga di dahi kumbang, menggunakan alat genetik sederhana (Credit: Eduardo Zattara)

Dalam pekerjaan sebelumnya tim secara tidak sengaja menumbuhkan mata ekstra setelah mematikan gen yang mencegah kumbang tumbuh tanduk (Credit: Eduardo Zattara)