Il muco è così benefico che lo sviluppiamo più e più volte, scopri lo studio: ScienceAlert

Il regno animale è praticamente gocciolante di muco.

Anfibi, lumache e lumache È il più famoso maestro del muco, ma anche i microrganismi più solitari possono trasudare melma appiccicosa di tanto in tanto.

Nella nostra specie il muco viene prodotto nella bocca, naso, gola, polmoni, intestino, cervice, vie urinarie, Tutto per una varietà di scopi.

Tuttavia, l’origine della melma nel mondo è un mistero.

Nonostante le molte somiglianze tra il muco, molte forme si sono evolute in parallelo piuttosto che in modo ramificato, simile ad un albero.

Attraverso le ghiandole e tra i mammiferi, un piccolo studio ha scoperto che molti geni del muco non condividono effettivamente un antenato comune.

Questo è insolito perché la maggior parte dei geni con funzioni simili provengono da un gene antenato comune che viene tramandato di generazione in generazione perché conferisce benefici alla sopravvivenza.

Anche nella nostra stessa specie, i geni che codificano per le mucoproteine ​​appartengono a diverse famiglie. Uno secerne proteine ​​​​del muco che formano gel, mentre l’altro produce proteine ​​​​del muco legate alla membrana cellulare. Ci sono anche geni “orfani” che codificano per la produzione di muco che non si adattano da nessun’altra parte.

Ciascuno di questi lignaggi è separato Potrebbe essersi evoluto in modo indipendenteE ora i ricercatori pensano di aver capito da dove vengono.

Confrontando i geni che codificano il muco, noti come geni della mucina, in 49 specie di mammiferi, il team ha scoperto che le proteine ​​non mucose possono evolversi in proteine ​​del muco appiccicose quando vengono aggiunte nuovamente catene di amminoacidi (mattoni proteici) brevi e ripetute.

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Tra tutti i geni della miosina studiati, queste ripetizioni casuali sono state contate 15 volte diverse.

In altre parole, alcuni geni nei mammiferi che codificano per proteine ​​non muciniane tendono ad assottigliarsi nel tempo. Queste proteine ​​sono ricche di acido organico Prolina È più probabile che si allineino con le generazioni, secondo gli autori del presente studio.

“Non credo che in precedenza fosse noto che la funzione proteica potesse evolversi in questo modo, dall’acquisizione da parte della proteina di sequenze ripetitive”, Dice Il biologo evoluzionista Omar Kokumin dell’Università di Buffalo.

“La proteina non miosina diventa mucina una volta ottenute le ripetizioni. Questo è un modo importante in cui l’evoluzione produce la melma. È un trucco evolutivo e ora lo stiamo documentando più e più volte”.

Gli autori si sono imbattuti nella loro scoperta studiando la saliva umana. Durante gli esperimenti, hanno notato che un gene specifico della miosina negli esseri umani aveva somiglianze con un altro gene visto nei topi.

Ma quando hanno cercato di trovare un’origine comune, hanno fallito.

Il gene della mucina nei topi sembra essersi evoluto in modo indipendente, sebbene parte del gene condivida una struttura vista nei geni responsabili delle lacrime umane, che non sono considerati mucina.

“Pensiamo che in un modo o nell’altro questo strappo genetico finisca per servire a un altro scopo”, spiegare Jokkumin.

“Acquisisce le ripetizioni che conferiscono la funzione della mucina e ora è abbondantemente espresso nella saliva di topi e ratti”.

Se Gokcumen e colleghi hanno ragione, le loro scoperte offrono agli scienziati un nuovo meccanismo genetico evolutivo: la formazione di una nuova funzione genetica senza il consueto processo di un evento di duplicazione genica.

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Questa serie parallela di mutazioni in geni non correlati che portano alla stessa funzione è un esempio di evoluzione convergente (dove la pressione selettiva costituisce la stessa funzione da origini biologiche non correlate, come le ali dei pipistrelli e degli uccelli) si verifica a livello genetico.

“Se questi funghi continuano a evolversi da non miosine più e più volte in specie diverse in momenti diversi, ciò suggerisce che esiste una sorta di pressione adattativa che li rende utili”, spiegare Il genetista evoluzionista Petar Pajek dell’Università di Buffalo.

“E poi, all’altra estremità dello spettro, forse se quel meccanismo dovesse deragliare – succede troppo spesso o nei tessuti sbagliati – forse potrebbe portare a malattie come alcuni tumori o malattie della mucosa”.

Anche se lo studio del muco potrebbe non sembrare lo sforzo scientifico più magico, non è certo un tentativo di annusarlo.

Lo studio è stato pubblicato in progresso della scienza.

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