Είμαστε όλοι… αχινοί

«Ανθρώπινα» γονίδια κρύβει μέσα του ο αχινός! Οι επιστήμονες που ανέλυσαν

το γονιδίωμα του αχινού δεν μπορούσαν να κρύψουν την έκπληξή τους όταν

διαπίστωσαν πόσα κοινά στοιχεία υπάρχουν σε εμάς και στα… νοστιμότατα, κατά

άλλα, εχινόδερμα. Λένε μάλιστα ότι αυτή η ομοιότητα δεν είναι τυχαία, γιατί

τόσο οι αχινοί όσο και ο άνθρωπος, που ανήκει στα χορδωτά, έλκουν την καταγωγή

τους από έναν κοινό πρόγονο που έζησε πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Επιστήμονες που συμμετέχουν στο Πρόγραμμα για την Αποκωδικοποίηση του

Γονιδιώματος του Θαλάσσιου Αχινού, και οι οποίοι εργάστηκαν υπό την καθοδήγηση

του Κέντρου για το Ανθρώπινο Γονιδίωμα στο Κολέγιο Ιατρικής Baylor στο

Χιούστον των ΗΠΑ, δημοσίευσαν τα αποτελέσματα των ερευνών τους στην επιθεώρηση

«Science».

Ομοιότητες και διαφορές. Πολυμελής ομάδα επιστημόνων αποκωδικοποίησε

και ανέλυσε το γονιδίωμα του αχινού Strongylocentrotus purpuratus, το οποίο

όπως αποδείχθηκε περιελάμβανε περισσότερα από 814 εκατομμύρια «γράμματα» στο

DNA του. Αυτά με τη σειρά τους σχηματίζουν 23.300 γονίδια τα οποία όταν

εξετάστηκαν, διαπιστώθηκε ότι κρύβουν «εκπληκτικές ομοιότητες αλλά και

διαφορές από τα αντίστοιχα ανθρώπινα γονίδια» λέει η Τζούντιθ Βενούτι από το

Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ.

Οι αχινοί είναι εχινόδερμα, θαλάσσιοι δηλαδή οργανισμοί με πολυάκανθο δέρμα,

οι οποίοι φαίνεται πως έκαναν τα πρώτα τους βήματα στον πλανήτη μας πριν από

τουλάχιστον 540 εκατομμύρια χρόνια. Στην κατηγορία αυτή των εχινόδερμων

περιλαμβάνονται ακόμη τα κρίνα της θάλασσας, οι αστερίες, οι οφίουροι και τα

ολοθούρια, που είναι γνωστά ως αγγούρια της θάλασσας.

Πριν από 20 εκατ. χρόνια. Μετά τη μεγάλη εξαφάνιση των ειδών που

συντελέστηκε πριν από 250 εκατομμύρια χρόνια, οι «μοντέρνοι» αχινοί

επανεμφανίστηκαν κατέχοντας κυρίαρχη θέση ανάμεσα στα εχινόδερμα και άρχισαν

να εξαπλώνονται ραγδαία πριν από 15 με 20 εκατομμύρια χρόνια.

Οι επιστήμονες έδειξαν μεγάλο ενδιαφέρον για να αποκωδικοποιήσουν το γονιδίωμα

του αχινού, επειδή, όπως λένε, τα συγκεκριμένα ζώα μοιράζονται έναν κοινό

πρόγονο με τους ανθρώπους. Ο πρόγονος αυτός έζησε πολύ πριν από 540

εκατομμύρια χρόνια και άνοιξε τον δρόμο για την εμφάνιση των δευτερόστομων,

μια κυρίαρχη δηλαδή φυλή ζώων στην οποία υπάγονται μικρότερες ομάδες – τα

εχινόδερμα και τα χορδωτά (στα οποία ανήκουν οι άνθρωποι) και άλλα σπονδυλωτά.

Συγκριτική εξέταση. «Η ανάλυση που κάναμε έδειξε ότι στην ουσία οι

θαλάσσιοι αχινοί μοιράζονται περισσότερα γονίδια και άλλα βιολογικά στοιχεία

με τον άνθρωπο απ’ ό,τι πιστεύαμε μέχρι σήμερα» λέει ο Φράνσις Κόλινς,

διευθυντής του Εθνικού Ινστιτούτου Έρευνας του Ανθρώπινου Γονιδιώματος των

ΗΠΑ. «Η σύγκριση του γονιδιώματος του αχινού με εκείνο του ανθρώπου θα δώσει

την ευκαιρία στους επιστήμονες να αποκτήσουν περισσότερες πληροφορίες

αναφορικά με τη δομή και τη λειτουργία του δικού μας γονιδιώματος».

Η συγκριτική αυτή εξέταση θα επιτρέψει μελλοντικά στους ειδικούς να καταλάβουν

ποια ανθρώπινα γονίδια είναι πιο πρόσφατα στην πορεία εξέλιξης του ανθρώπου

και ποια είναι αρχαία. Θα φανεί επίσης ποια είναι τα γονίδια που ενώ

κληροδοτήθηκαν στον άνθρωπο από τα αρχέγονα δευτερόστομα δεν άλλαξαν σχεδόν

καθόλου και ποια είναι εκείνα τα οποία μεταμορφώθηκαν με ταχείς ρυθμούς μέσα

στον οργανισμό μας για να ανταποκριθούν στα κελεύσματα της φυσικής επιλογής.

Αρχέγονος πρόγονος. Έτσι λοιπόν, μέσα από αυτή την πολύχρονη προσπάθεια

για την αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος του αχινού, οι επιστήμονες

ευελπιστούν πως κάποια μέρα θα είναι σε θέση να γνωρίζουν την ιστορία καθενός

από τα ανθρώπινα γονίδια ξεχωριστά και κατ’ επέκταση να δημιουργήσουν μια

εικόνα με τη μορφή που είχε εκείνος ο άγνωστος και αρχέγονος πρόγονος, που

έδωσε ζωή στα ζώα, από τα μικρά σκουλήκια μέχρι τον άνθρωπο.

«Τελικά αποδείχθηκε ιδιαίτερα επιτυχημένη επιλογή η απόφασή μας να ασχοληθούμε

με το γονιδίωμα του αχινού, αφού μας αποκαλύφθηκαν ιδιαίτερα πολύτιμες

πληροφορίες», τονίζει ο Τζορτζ Γουέινστοκ από το Πρόγραμμα για την

Αποκωδικοποίηση του Γονιδιώματος του Θαλάσσιου Αχινού.

Ισχυρότερο από το δικό μας το συγγενές ανοσοποιητικό τους σύστημα

Ας δούμε τι ανακάλυψαν οι επιστήμονες μελετώντας το γονιδίωμα του

αχινού:

* Ο αχινός είχε πολλές ίδιες οικογένειες γονιδίων με τον άνθρωπο.

Πρόκειται για τις οικογένειες που είχαν στη διάθεσή τους τα δευτερόστομα και

τις οποίες χρησιμοποίησαν ως εργαλειοθήκη για να δώσουν ζωή σε άλλα ζώα.

Βέβαια, αυτές οι οικογένειες γονιδίων βρίσκονται σε πολύ μεγαλύτερο αριθμό

στον άνθρωπο. Το γεγονός αυτό φανερώνει ότι τα γονίδιά μας διπλασιάστηκαν δύο

φορές κατά τη διάρκεια της εξέλιξης των σπονδυλωτών ζώων, μετά την

απαγκίστρωσή τους από τα πλάσματα της θάλασσας.

* Οι άνθρωποι έχουν συγγενές και επίκτητο ανοσοποιητικό σύστημα –

δηλαδή το αμυντικό σύστημα που κληρονομούν από τους γονείς τους και αυτό που

αποκτούν καθώς μεγαλώνουν και εκτίθενται σε διάφορους μικροοργανισμούς του

περιβάλλοντος. Αντιθέτως, στους αχινούς υπάρχει επίκτητο ανοσοποιητικό

σύστημα, αλλά το συγγενές περιέχει 10πλάσια έως 20πλάσια γονίδια απ’ όσα το

ανθρώπινο. Είναι δηλαδή πολύ πιο ισχυρό το ανοσοποιητικό σύστημα που

κληρονομούν από τους γονείς τους παρά αυτό που αποκτούν μετά τη γέννησή τους.

* Ο αχινός διαθέτει γονίδια για αισθητήριες πρωτεΐνες που σχετίζονται με

την όραση και την ακοή στον άνθρωπο. Ωστόσο, οι αχινοί δεν διαθέτουν μάτια

και αυτιά – τουλάχιστον με τη μορφή που τους ξέρουμε σήμερα. Ορισμένες από τις

οπτικές πρωτεΐνες βρίσκονται σε μια απόφυση μέσω της οποίας τρέφονται οι

αχινοί και πιθανώς συμμετέχουν σε κάποιες αισθητήριες διεργασίες εκεί. «Είναι

εκπληκτικό ότι οι ίδιες αισθητήριες πρωτεΐνες χρησιμοποιούνται σε όργανα με

τόσο διαφορετικές δομές σε αχινούς και ανθρώπους» λέει η δρ Έρικα Σόντεργκρεν

από το Πρόγραμμα για την Αποκωδικοποίηση του Γονιδιώματος του Θαλάσσιου

Αχινού.

Η ίδια επιστήμων επισημαίνει ότι ο θαλάσσιος αχινός μάς υπενθυμίζει το ενιαίο

και αρμονικό πλέγμα της ζωής στον πλανήτη μας. «Πρόκειται για την ίδια ομάδα

γονιδίων και πρωτεϊνών που επαναχρησιμοποιούνται με διαφορετικούς τρόπους, σε

διαφορετική ποσότητα και σε διαφορετικές χρονικές περιόδους για να

δημιουργήσουν την ποικιλία των έμβιων ζώων».

Επιμέλεια: Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου