Геномът на паяците: изненадващи прилики с хората

Фактът, че осмокракият страховит паяк наподобява човека по някакъв начин, е едно от изненадващите заключения, след като изследователи от университета Орхус и института по генетика в Пекин (BGI) успяват да сортират генома му.

Но това е по-скоро в сферата на любопитното. Сортирането има много по-голямо значение за бъдещото ни разбиране на специалните свойства на паяците.

„Накратко, сдобихме се с инструмент за всички, които се интересуват от паяци“ – казват Кристиян Санггаард и Йеспер Бехсгаард от университета Орхус. Те и Ксиаодонг Фанг (BGI) са първите автори на изследването, публикувано в Nature Communications.

Чрез описване на генома на паяка, грубо казано, изследователите са нарисували генетичната му карта. Тази карта може да бъде използвана в бъдеще за дълбаене в различните области на функциите на паяците, които сега ще могат да бъдат описани по-лесно.

Изследователите работили с два вида паяци, които представят две от трите големи групи от семейството на паяците. Единият е малък кадифен паяк, а другият – тарантула. Сортирането на генома било напълно успешно при кадифения паяк, а при тарантулата останали някои празноти, свързани с генетичната карта.

„Идеята се състоеше в това, че чрез сравняване на генетичното им разнообразие щяхме да се опитаме да отделим главните признаци, които правят паяка паяк“, казва Кристиян Санггаард, цитиран от ScienceDaily.

Но са минали почти 300 милиона години, откакто тези два вида паяци са имали общ прародител и затова учените могли да намерят само определен брой сходства. „Но открихме няколко гена – около 200-300, – които могат да се открият само в тези два вида паяци. Те са кандидатите за гени, специфични за паяка“, уточнява Йеспер Бехсгаард.

Изследователите не били удовлетворени само от генетичната карта на паяците. Те се вгледали и в протеиновия състав на двете най-интересни области при „пълзящите ни братовчеди“ – производството на коприна и отрова. Включването на протеините им позволило да не се ограничат до създаването на карта, но и да разберат детайли по два важни въпроса.

Джеймс Уотсън, носител на Нобелова награда за описването на двойно-верижния модел на структурата на ДНК, наричал гените „сценарий“, а протеините – „актьорите“. Чрез описването на протеините, така да се каже, изследователите демонстрирали как работи сценарият.

Или ако се придържаме към аналогията за карта – генетичната карта всъщност води в правилната посока. Това е едно от малко изследвания, в които протеините са описани наравно с генома. Това е възможно, защото изследователите от Орхус имат едно от най-добрите оборудвания за масова спектрометрия в света, което позволява проследяването на голям брой протеини.

Паякът е фантастичен ловец. С помощта на мрежата си може да хване плячка, в пъти по-голяма от него, и впоследствие да я убие с отровата си. Много учени по света биха искали по-задълбочено вглеждане в области, свързани с разбирането как паяците правят тънки, но изключително здрави мрежи и как работи отровата им.

Чрез разбирането на основните механизми ще е възможно в бъдеще това да се използва с индустриална цел като произвеждане на биоматериали или разработване на лекарства и пестициди. Описването на генома дава на изследователите много по-добър инструмент за изучаване на паяците.

„Хората могат да избират един признак, от който са заинтересувани, и да използват „генетичната карта“, която публикувахме и която ние самите използвахме за изучаване на мрежите и отровата. Това отваря много нови възможности за изследователите на паяци“, казват двамата учени от Орхус.

Сега изследователите имат намерение да използват генома за изучаване на храносмилателната и имунната система на паяците.