سویچ های ژن – عامل فعال یا غیرفعال بودن ژن ها

سویچ ها بخشی از DNA هستند که مسئول تعیین فعال بودن یا غیر فعال بودن، همچنین زمان و شدت فعال بودن یک ژن را بر عهده دارند. این سویچ ها هستند که تعیین می کنند کدوم ژن فعال بوده و با تظنیم زمان و شدت باعث تغییرات شگفت در نوع ساختار به وجود آمده توسط آن ژن می شود

برای دانلود با خرید آن در تهیه مستندات بیشتر کمک کرده اید

این مستند بخشی از مستند کامل DNA و ژنتیک است

اولین سرنخ های جذاب برای وجود گونه های مختلف زندگی

توسط  مطالعات خود داروین  بدست آمده

در جنین موجودات

به این جنین ها نگاه کنید.

تقریبا غیر ممکنه که بعد از چند روز از تشکیل شدنشون،

توان گفت کدام جنین مرغ، لاک پشت، خفاش یا انسان است.

همشون تقریبا شبیه هم هستن.

فقط بعد از اینکه رشد کردن میشه گفت کدام کدام است.

داروین نیز مانند دانشمندان امروزی، تعجب کرد که

چگونه می شود به این اندازه شبیه  بهم شروع شوند

و در آخر انقدر متفاوت باشند

MICHAEL LEVINE:

“یک مفهوم عمیق،

در آنچه که جنین به ما می گوید وجود دارد

و ما آنچه که داروین خیلی وقت پیش

در مورد آن صحبت کرده بود را دوباره کشف کردیم

یعنی جنین حیوانات جایی است که تنوع زیستی در آن به وقوع می‌پیوندد

یعنی محلی برای ایجاد تنوع و تغییرات در گونه هاست”

۱.۰۰

آنچه زیست شناسان امروزی رو مجذوب خود کرده

این است که همه این حیوانات مختلف نه تنها شبیه  به نظر می رسند،

بلکه عملاً از مجموعه ژن های کلیدی یکسانی برای ساخت بدن خود نیز استفاده می کنند.

ژن های شکل دهی بدن تعیین می کنند که سر کجا قرار بگیره،

اعضای بدن کجا قرار بگیرند

و چه شکلی داشته باشند

حالا میخواهد اون عضو دست باشد، پا باشد یا بال.

مجموعه دیگری از ژن ها

طرح روی بدن حیوانات مانند خط های راه راه  ولکه ها و خال ها رو تعیین می کند.

این ژن ها در همه موجودات یکسان هستند

از پلنگ گرفته تا طاووس و مگس میوه

اما با این وجود نتایج کاملا متفاوتی را ایجاد می کنند

۲:۰۱

این امر دانشمندان را به یک بینش اساسی درباره چگونگی فرگشت بدن حیوانات سوق داد.

اینکه تعداد ژن ها مهم نیست.

SEAN CARROLL:

” داشتن ژن ها نیستند

بلکه نحوه استفاده از آنهاست

که باعث ایجاد تنوع در قلمرو حیوانات می شود

“

فهمیدن اینکه چگونه ژن های مشابه مورد استفاده قرار می گیرند

تا یک چنین تنوع شگفت انگیزی ایجاد شود

جزئی از کارهای شان کارول بوده

او بر یک قهرمان باورنکردنی دنیای دانش مدرن کار می کرده

یعنی مگس میوه

SEAN CARROLL:

“با اینکه به مطالعه بر روی پستانداران در ساوانای آفریقا علاقه دارم،

اما  آنها گزینه ی مناسبی برای حیوانات آزمایشگاهی ، نیستن.

پستاندارها بزرگ و پر خرج هستند و بسیار آهسته تولید مثل می کنند.

برای دست یابی به اطلاعات، باید ساده ترین نمونه های طبیعی رو پیدا کنیم.”

اما مگس میوه میتونه کارهای عجیب و شگفت انگیزی انجام بده.

 

۳:۰۴

این مگس میوه برای ایجاد رابطه می رقصه.

یک مگس ماده مجذوب این نمایش میشه. بخصوص

او شیفته خال های تیره بر روی بال های نر میشه.

مشاهده این رفتار هم به همان اندازه شان کارول رو مجذوب میکنه

SEAN CARROLL:

ممکنه فکر کنید که  رفتارشون آزار دهنده است ، اما واقعاً جذابند

نرهای این گونه، رقص جنسی مفصلی رو انجام می دهند و درآن،

بالهای خالدارشون رو به ماده نشان می دهد.

برای ما ، به اندازه رقصی که طاووس انجام می ده،  با شکوه هستن.”

اما در بعضی از گونه های مگس میوه،

نرها، خال سیاه بر روی بال هاشون ندارند.

SEAN CARROLL:

“گونه مگس میوه ای دیگه ایی هم هست

که در دو ویژگی مهم با گونه های لکه دار متفاوت اند:

روی بال هایش خالی نیست و رقص بسیار کوتاه تری انجام می دهد.”

 

۴:۰۱

در اینجا یک معمای قدیمی فرگشت  به وجود میاد.

چرا یک نوع مگس خال دارد و دیگری نه؟

شان کارول می خواست بداند در ژن های آنها چه اتفاقی می افتد

که آنها رو متفاوت می کند.

SEAN CARROLL:

” خوب ما می خواستیم اون قسمت از عملیات ژنتیکی

برای ایجاد لکه ها در بال رو پیدا کنیم

تا بتونیم بفهمیم اون لکه های بال چطور فرگشت یافتند.”

کارول شروع به بررسی و مقایسه دو گونه از مگس ها کرد

او از قبل ژنی را که خال های سیاه بال را کد می کند، می شناخت.

که نامش را ژن قلم مو گذاشت.

اما جای تعجب است که وقتی ژن های دو مگس را مقایسه کرد،

هر دو گونه این ژن رو داشتند ولی فقط یکیشون خال داشت.

 

 

۵:۰۰

SEAN CARROLL:

“وقتی به آن ژن در این دو گونه نگاه می کنیم،

در واقع هر دو ژن قلم مو رو دارند.

بنابراین تفاوت عمده در داشتن ژن نیست،

در نحوه استفاده از آن است.

یک گونه ازش برای ایجاد خال استفاده می کند،

گونه دیگر نه.

پس چرا ژن قلم مو در یک گونه خال ایجاد کرده

اما در گونه دیگر نه؟

کارول برای رسیدن به پاسخ، یکی از نواحی DNA رو که کمتر شناخته شده بود

مورد بررسی قرار داد

ناحیه وسیعی از DNA که قبلاً به منطقه بی فایده معروف بود

این ناحیه رو ماده تاریک در ژن نامیده بودند

جایی مرموز

ناشناخته

عجیب

۰۶:۰۲

قسمت اعظم مارپیچ دوتایی،

در حدود ۹۸ درصدش، هیچ پروتئینی را برای ایجاد بدن کد نمی کنند

ژنهایی که اینکار روی می کنند تنها در دو درصد خلاصه می شوند

حتی امروزه هم

کسی مطمئن نیست که واقعاً این ناحیه بزرگ چه کاری انجام می دهد،

اما مدتهاست که محلی اصلی برای محققان فرگشت همچون شان کارول قرار گرفته

۶.۲۶

کارول فهمیده که ژن قلم مو در دو نوع مگس یکسان است.

بنابراین جستجوی خود در DNA آنها را ادامه داد و

در یک ناحیه، درست خارج از ژن قلم مو ، یک سرنخ مهم یافت.

یک بخش از DNA در مگس با بال های خال دارمتفاوت بود.

این به چه معنی است؟

کارول آزمایشی رو انجام داد.

او تصمیم گرفت آن بخش مرموز از DNA در مگس خال دار رو

داخل مگس بدون خال قرار دهد.

 

۷:۰۵

برای اینکه به او در مشاهده تاثیرات آن کمک کند

آن ژن را به یک ژن عروس دریایی پیوند زد

ژنی که پروتئینی را درست می کند که باعث درخشش عروس دریایی می شود

SEAN CARROLL:

“DNA را به قطعات کوچک برش می دهیم و

آن را به پروتئینی که در تاریکی می درخشد، وصل می کنیم.

و سپس آن را به مگس بدون خال تزریق می کنیم.”

و بعد اتفاق عجیبی رخ داد.

SEAN CARROLL:

“وقتی به مگسهای بدون خال نگاه کردیم ،

دیدیم که ، خال های بالش در تاریکی می درخشد.”

به نوعی آن بخش مرموز DNA باعث فعال شدن

ژن قلم مو را در بالهای مگس بدون خال شده است.

زمانی بدون خال، حالا دارای خال هایی درخشان.

SEAN CARROLL:

“بینگو، ما اون تیکه مهم در DNA رو پیدا کردیم.”

 

۰۷:۵۷

کارول چیزی را یافته بود که

انقلابی در درک ما ، از چگونگی فرگشت یافت بدن های مختلف در حیوانات ایجاد می کند.

بخشی از DNA که سوییچ گفته می شود

سوییچ ها ژن نیستند.

آنها موادی مثل مو، غضروف یا عضله نمی سازند،

اما ژن هایی که اینکارها را می کنند خاموش و روشن می کنند.

SEAN CARROLL:

” سوییچ ها بخش های بسیار قدرتمند DNA هستند،

زیرا به حیوانات اجازه می دهد تا

از ژن ها در یک مکان و نه مکانی دیگر

در یک زمان و نه زمان دیگر. استفاده کنند

و بنابراین ، نقاط و اشکال و خال های بدن حیوانات رو طراحی می کند.”

در مورد مگس میوه ،

جهش و تغییر در چند حرف DNA است که

باعث روشن شدن ژن قلم مو می شود.

و سرانجام بر اساس آن، یک گونه کاملاً جدید با بال های خال دار ایجاد شده.