Mutationer är evolutionens råvara. Till exempel kan en enda förändring i ett DNA-baspar göra att en proteinmolekyl förlorar sin funktion, med potentiellt stora effekter på den övergripande organismen. Men mutationer – och särskilt de som inte har några större effekter – kan också ge en färdplan för att avgöra om det finns ett mönster i utvecklingen av genomiska attribut som nukleotidsubstitutioner.

I en nyligen publicerad studie publicerad i Science Advances , avslöjade prof. Lei Fumin från Institutet för zoologi vid den kinesiska vetenskapsakademin, tillsammans med forskare från Chicagos Field Museum och Zhejiang University, att genomiska attribut är korrelerade med livshistoriska egenskaper i Neoaves, fågelklädseln som utgör över 95 % av alla bevarade fågelarter.

Redan 1993 fann Martin och Palumbi att mindre djur, både endotermer och ektotermer, har fler förändringar i DNA-sekvenserna för vissa gener än större djur. Baserat på dessa fynd misstänkte forskare att livshistoria egenskaper såsom metabolisk hastighet och generationstid, som båda är nära skalade med kroppsmassa, kan påverka den hastighet med vilken mutationer produceras och därmed ackumuleras.

Med andra ord, eftersom metabolisk hastighet (eller kroppsmassa) och generationstid kan återspegla olika aspekter av mutationsgenerering, kan vi förvänta oss att ackumuleringen av mutationer som genereras på olika sätt är relaterade till olika livshistoriska egenskaper.

Med framsteg inom genomsekvenseringsteknik och rik långtidsdata som samlats in om fåglars livshistoria, kan forskare nu ta itu med denna fråga från ett lite annorlunda genomiskt perspektiv. Till exempel, istället för att studera förändringar i baspar av DNA-sekvenser, tittade de nuvarande forskarna på en svit av genomiska attribut som kan representera mutationer som genereras av olika processer.

I denna studie, med hjälp av mer än 200 helgenomsekvenser som Bird 10 000 Genomes Project producerade under det senaste decenniet, undersökte forskarna längden på ortologa mikrosatelliter, transposerbara element och DNA-deletioner. De studerade specifikt hur dessa genomiska egenskaper korrelerar med generationstid och kroppsmassa. Eftersom transposerbara element och DNA-deletioner också driver expansionen och sammandragningen av genomstorleken, studerade forskarna också sambandet mellan dessa två genomiska egenskaper och variation i genomstorlek.

Med hjälp av statistiska modeller fann forskarna stöd för ett samband mellan generationstid och längden på ortologa mikrosatelliter och transponerbara element bland neoaviska fåglar (exklusive passerines). De fann också stöd för ett samband mellan kroppsmassa och längden på DNA-deletioner bland samma fåglar.

Hos passeriner är mönstret däremot mindre signifikant. Ändå stöds ett samband mellan generationstid och längden på DNA-deletioner.

Bidraget från DNA-deletioner till genomstorleksutvecklingen liknar det för transposerbara element, enligt prof. Lei.

Denna studie belyser sambandet mellan livshistoriska egenskaper och genomiska attribut. I synnerhet visar det att mindre fåglar ackumulerar fler DNA-deletioner och har mindre genom. + Utforska vidare

Nästan hundra gener har gått förlorade under den ulliga mammutens evolution